Schleusenvorrichtung und Verfahren zum öffnen der Schleusenvorrichtung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Schleusenvorrichtung insbesondere für kontinuierlich in einen Prozessbereich ein und/oder auslaufendes endloses Bandmaterial, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum öffnen der Schleusenvorrichtung.

Stand der Technik

Bei der Herstellung und Bearbeitung von Bandmaterial, insbesondere von Me- tallbändem in verschiedenen dazu vorgesehenen abgeschlossenen Raumbereichen werden bekannte Schleusenvorrichtungen verwendet, welche die Raumbereiche voneinander trennen, aber dennoch einen Transport des Bandmaterials in einen bzw. aus einem Raumbereich gestatten. In den Raumbereichen können unterschiedliche Prozessbedingungen vorherrschen, wie bei- spielsweise unterschiedliche Druckbedingungen. So kann beispielsweise in einem Raumbereich ein Vakuum vorherrschen und/oder in einem anderen Raumbereich kann Normaldruck oder eine gezielte Schutzgasatmosphäre bzw. überdruck vorliegen.

Aus der älteren nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2006 051 397 der Anmelderin ist eine Bandschleuse bekannt, welche zur Abdichtung zwischen zwei Raumbereichen Rollen verwendet. Auch ist aus der nicht vorveröffentlichten Anmeldung DE 10 2006 051 395 der Anmelderin eine Bandschleuse bekannt, welche als Dichtmittel zwischen zwei Räumen Blendenelemente einsetzt.

Die DE 60 2004 001 403 T2 offenbart eine Dichtungsschleuse für eine Kammer zur Vakuumbeschichtung eines Bandes, bei welcher ein Gehäuse mit einem oberen Deckel und einem unteren Deckel versehen ist, wobei an dem oberen Deckel und an dem unteren Deckel Rollen angebracht sind, welche relativ zueinander in Bandrichtung versetzt sind und gegen das Band beaufschlagt sind, um dieses zu transportieren, wobei zwischen jeweils zwei Rollenpaaren jeweils eine Unterdruckkammer begrenzt ist.

Diese Schleusenvorrichtungen aus dem Stand der Technik haben den Nachteil, dass die Schleusenvorrichtungen im Wartungs- oder Reparaturfall aufwändig beispielsweise mit einem Hubkran, demontiert werden müssen und dass das Bandmaterial dabei nicht unverändert in der Schleuse verbleiben kann, weil ansonsten der untere und der obere Gehäusedeckel entweder nicht getrennt werden können oder zum Beispiel für Wartungszwecke nicht einfach zugänglich sind.

Somit erfordert eine Schleusenvorrichtung nach dem Stand der Technik eine sehr umständliche Handhabung der Schleusenvorrichtung und des durchgeführten endlosen Metallbandes.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung. Vorteile

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleusenvorrichtung zu schaffen, die bei der Verwendung oder Bearbeitung insbesondere von endlo- sem Bandmaterial insbesondere im Wartungs- oder Reparaturfall einfach zugänglich ist, wobei das Bandmaterial auch im Wartungs- oder Reparaturfall in der Schleusenvorrichtung verbleiben kann. Darüber hinaus besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zur Wartung einer entsprechenden Schleusenvorrichtung bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach ist die Schleusenvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine ihrer Einzelschleusen aus zumindest einem ersten und einem zweiten Teil gebildet ist; dass eine lösbare Verbindung vorgesehen ist zwischen dem ersten und dem zweiten Teil zum öffnen und Schließen der Einzelschleuse; und dass mindestens eine Vorrichtung vorgesehen ist zum Verlagern des ersten und zweiten Teils der Einzelschleuse relativ zueinander in oder entgegen der Transportrichtung des Bandmaterials bei geöffneter Verbindung.

Durch das beanspruchte Auseinanderfahren der beiden Teile entlang des Bandmaterials wird das Innere der Einzelschleuse großräumig zugänglich, zum Beispiel für Wartungsarbeiten, während gleichzeitig das Bandmaterial nicht entfernt werden muss.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verbindung in Form eines Befestigungsmittels im übergang zwischen einer seitlichen Wandung und dem Gehäusemantel angeordnet. Der erste Teil der Einzelschleuse besteht dann aus der einen seitlichen Wandung während der zweite Teil der Einzelschleuse den Gehäusemantel und die zweite seitlich Wandung umfasst.

Wenn die Einzelschleuse Bearbeitungs- oder Transportmittel und Antriebe für diese Mittel aufweist, die entweder an einer der seitlichen Wandungen oder an dem Gehäusemantel befestigt sind, so hat dies den Vorteil, dass sie dem ersten oder zweiten Teil der Einzelschleuse zugeordnet werden und zusammen mit diesen jeweiligen Teilen verfahren werden können.

An den Einzelschleusen ist üblicherweise eine externe Rohrverbindung angeschlossen zum Einstellen einer gewünschten Prozessbedingung, zum Beispiel eines bestimmten Druckverhältnisses innerhalb der Einzelschleuse. Grundsätz- lieh ist es dann vorteilhaft, wenn die Rohrverbindung entweder zusammen mit dem ersten oder zweiten Teil der Einzelschleuse, an welchen sie angeschlos-

sen ist, mit verfahren werden kann. Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Rohrverbindung von dem entsprechenden Teil der Einzelschleuse zunächst gelöst werden kann, bevor dieser Teil verfahren wird.

Für ein Verfahren des ersten Teils und des zweiten Teils der Einzelschleuse relativ zueinander genügt es grundsätzlich, wenn einer der beiden Teile der Einzelschleuse mit Hilfe einer Vorrichtung zum Verlagern mobil ist. Der andere Teil der Einzelschleuse kann dann entweder feststehend, zum Beispiel fest an den Prozessbereich montiert sein oder er ist ebenfalls mit Hilfe einer weiteren Vorrichtung zum Verlagern verfahrbar.

Die Vorrichtung zum Verlagern kann entweder als fahrbares Untergestell oder als Gleiteinrichtung ausgebildet sein.

In dem Falle, dass die Schleusenvorrichtung als Schleusenkaskade mit einer Mehrzahl von hintereinander geschalteten Einzelschleusen ausgebildet ist, sollte mindestens eine dieser Einzelschleusen zweiteilig im Sinne der Erfindung mit einem ersten und einem zweiten Teil ausgebildet sein, die von einander lösbar sind. Die weiteren Einzelschleusen der Schleusenkaskade sind dann an den ersten oder zweiten Teil der zweiteiligen Einzelschleuse angeschlossen und dementsprechend dem ersten oder zweiten Teil zugeordnet und zusammen mit diesem verfahrbar.

Im Falle zweier benachbarter Einzelschleusen ist es vorteilhaft, wenn diese beiden Einzelschleusen in ihrem übergangsbereich zueinander nicht jeweils eine separate seitliche Wandung, sondern stattdessen eine gemeinsame seitliche Wandung mit einer Schleusenöffnung für einen übergang bzw. Durchgang des Schleusenmaterials von der einen Einzelschleuse in die andere aufweisen.

Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch ein Verfahren zum öffnen einer erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung gelöst. Die Vorteile

dieses Verfahrens entsprechend den oben mit Bezug auf die Schleusenvorrichtung genannten Vorteilen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Schleusenvorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der Beschreibung sind insgesamt 6 Figuren beigefügt, wobei

Figur 1 eine Anwendung der erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung;

Figur 2 die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung in Form einer Schleusenkaskade mit drei hintereinander geschalteten Einzelschleusen im geschlossenen Zustand;

Figur 3 die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung mit drei Einzelschleu- sen, wobei jedoch die erste Einzelschleuse geöffnet ist;

Figur 4 die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung mit drei Einzelschleusen, wobei jedoch die zweite Einzelschleuse geöffnet ist;

Figur 5 die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung mit den drei Einzelschleusen, wobei jedoch die dritte Einzelschleuse geöffnet ist; und

Figur 6 einen Querschnitt durch eine Einzelschleuse in einer Ebene quer zur Transportrichtung des Bandmaterials

zeigt.

Die Erfindung hat nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Be- zugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben.

Figur 1 zeigt einen Prozessbereich 3 als abgeschlossenen Raumbereich, in welchem Bandmaterial unter vorgegebenen Prozessbedingungen pp _rO zess bearbeitet wird. Bei den Prozessbedingungen kann es sich zum Beispiel um einen speziell eingestellten Druck, beispielsweise einen Unterdruck handeln. Demgegenüber herrscht außerhalb des Prozessbereiches 3 grundsätzlich Atmosphä- rendruck p _Luft - Bevor das Bandmaterial 2 in den eigentlichen Prozessbereich 3 eintritt wird es zunächst durch eine erste Schleusenvorrichtung 10 geleitet. Analog wird das Bandmaterial nach Bearbeitung in dem Prozessbereich 3 durch eine zweite Schleusenvorrichtung 10' geleitet, bevor es wieder den Atmosphärenbedingungen ausgesetzt wird. In den beiden Schleusenvorrichtungen 10, 10' wird jeweils ein Druckunterschied δ p zwischen der Prozessbedingung in dem Prozessbereich 3 und dem äußeren Atmosphärendruck p _Luft gewährleistet. In dem das Bandmaterial 2 durch die beiden Schleusenvorrichtungen 10, 10' in den Prozessbereich 3 ein- bzw. ausgeführt wird, können die vorgegebenen Prozessbedingungen in dem Prozessbereich 3 aufrechterhalten werden.

Figur 2 zeigt eine der Schleusenvorrichtungen 10, 10' gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schleusenvorrichtung 10, 10' besteht aus einer Mehrzahl von Einzelschleusen 11 , 12, 13, wobei bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ohne Beschränkung der Allgemeinheit drei Einzelschleusen 11 , 12, 13 darge- stellt sind. In der Praxis können auch mehr oder weniger Einzelschleusen vorhanden sein; es werden jedoch mindestens zwei hintereinander geschaltete Einzelschleusen vor und mindestens zwei hintereinander geschaltete Einzelschleusen nach dem eigentlichen Prozessbereich 3 gemäß Figur 3 benötigt. Jede der Einzelschleusen 11 , 12, 13 ist durch jeweils zwei seitliche Wandungen 15, 16, 17, 18 und einen die Wandungen verbindenden Gehäusemantel 20, 21, 22 gebildet und begrenzt. Gemäß der Erfindung sind die Gehäusemäntel 20, 21 , 22 vorteilhaft als umlaufend einteilig oder mehrteilig ausgebildet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Gehäusemäntel mit Ver- bindungen 31 , 32, 33, 34 in Form von Befestigungsmitteln an den jeweils seitlich benachbarten Wandungen 15, 16, 17, 18 lösbar befestigt. Bei geschlosse-

ner Verbindung werden die Gehäusemäntel über diese Verbindungen von den seitlichen Wandungen getragen.

Schließlich sind in Figur 2 Transport- oder Bearbeitungsrollen 50 zu erkennen zum Transportieren oder Bearbeiten des Bandmaterials 2. Diese Rollen sind beispielhaft jeweils an einer seitlichen Wandung 15, 16, 17, 18 befestigt.

Das Bandmaterial 2 wird in Figur 2 in Pfeilrichtung transportiert.

In Figur 3 ist zu erkennen, dass die Verbindung 31 der ersten Einzelschleuse 11 am übergang zwischen der seitlichen Wandung 15 und dem Gehäusemantel 20 geöffnet ist. Die seitliche Wandung 15 bildet in diesem Fall zusammen mit den an ihr befestigten Transport- oder Bearbeitungsrollen 50 einen ersten Teil der ersten Einzelschleuse 11. Dieser erste Teil kann zum Beispiel an dem sich links, das heißt in Transportrichtung des Bandes 2 anschließenden Prozessbe- reich 3 montiert und von diesem getragen sein. Demgegenüber bildet der Gehäusemantel 20 zusammen mit der rechten seitlichen Wandung 16 einen zweiten Teil der ersten Einzelschleuse 11. Diesem zweiten Teil zugeordnet sind die weiteren Einzelschleusen 12 und 13 jeweils mit ihren Transport- und Bearbeitungsrollen 50. Gemäß dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der zweite Teil der ersten Einzelschleuse 11 sowie die fest damit verbundenen weiteren Einzelschleusen 12 und 13 mit Hilfe von Vorrichtungen 24, 25 zum Verlagern lateral in oder entgegen der Transportrichtung des Bandmaterials 2 verfahrbar; auch in Figur 3 ist die Transportrichtung des Bandes mit einem Pfeil nach links gekennzeichnet.

In Figur 3 ist der zweite Teil mit den zugehörigen weiteren Einzelschleusen 12 und 13 um den Weg S gegenüber dem ortsfest angeordneten ersten Teil der Einzelschleuse 12 entgegen der Transportrichtung des Bandes verfahren. Durch die Separierung der beiden Einzelteile ist die Einzelschleuse 11 geöffnet und ihr Innenraum und insbesondere die Transport- und Bearbeitungsrollen 50 sind so insbesondere zu Wartungszwecken leicht zugänglich. Das Bandmaterial

2 ist durch Schleusenöffnungen 41 , 42, 43, 44, 45 in jeder der seitlichen Wandungen 15, 16, 17, 18 geführt. Erfindungsgemäß erfolgt die Verschiebung des ersten Teils der Einzelschleuse relativ zu dem zweiten Teil der Einzelschleuse jeweils entlang des Bandmaterials, das heißt in oder entgegen der Transportrichtung des Bandmaterials, so dass dieses bei dem Verfahren der beiden Teile relativ zueinander nicht entfernt werden muss.

Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung, wobei nicht die erste Einzelschleuse 11 , sondern die zweite Einzelschleuse 12 durch lösen der Verbindung 32 geöffnet ist. Der erste Teil der zweiten Einzelschleuse wird jetzt gebildet aus der seitlichen Wandung 16 und den daran montierten Transport- und Bearbeitungsrollen 50. Dem ersten Teil der zweiten Einzelschleuse zugeordnet ist die daran fest montierte Einzelschleuse 11 insbesondere mit ihrem Gehäusemantel 20 und ihrer linken seitlichen Wandung 15. Der zweite Teil der zweiten Einzelschleuse wird gebildet durch ihren Gehäusemantel 21 und ihre recht seitliche Wandung 17. Diesem zweiten Teil zugeordnet ist die dritte Einzelschleuse 13 mit ihrem Gehäusemantel 22, ihrer rechten seitlichen Wandung 18 sowie mit den an diesen beiden Wandungen befestigten Transport- und/oder Bearbeitungsrollen 50.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind nun bei dem zweiten Ausführungsbeispiel beide Teile der zweiten Einzelschleuse mit ihren jeweils zugeordneten weiteren Einzelschleusen unabhängig voneinander verfahrbar. Dies wird dadurch realisiert, dass dem ersten Teil der zweiten Einzelschleuse sowie der zugeordneten ersten Einzelschleuse 11 die Verfahrvor- richtung 24 zugeordnet ist, während dem zweiten Teil der Einzelschleuse sowie den zugeordneten weiteren Einzelschleusen die Verfahrvorrichtung 25 zugeordnet ist. In Figur 4 sind die beiden Teile der zweiten Einzelschleuse 12 sowie ihre jeweils zugeordneten weiteren Einzelschleusen um den Verfahrweg S gegeneinander entlang der Transportrichtung des Bandmaterials 2 verfahren.

Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung, wobei im Unterschied zu Figur 4 nicht die zweite, sondern die dritte Einzelschleuse 13 an der Verbindung 33 geöffnet wurde.

Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine der Einzelschleusen auf Höhe der Transport- oder Bearbeitungsrollen 50 quer zur Transportrichtung des Bandmaterials, welche senkrecht auf der Zeichenebene steht. Es ist die Einzelzschleu- se 13 zu erkennen mit ihrem Gehäusemantel 22, der hier beispielhaft rohrför- mig ausgebildet ist. Im Innern der Einzelschleuse 13 sind die Transport- oder Bearbeitungsrollen 50 zu erkennen, welche oberhalb und unterhalb des Band- materials 2 angeordnet sind. Diese Rollen können über Verbindungswellen 53, 54 von einem Antrieb 51 angetrieben werden. Sowohl die Einzelschleuse 13 wie auch der Antrieb 51 sind auf einer Trägereinheit 52 angeordnet, welche mit Hilfe der Vorrichtung 25 in oder entgegen der Transportrichtung des Bandes verfahren werden können. Alternativ zu der Darstellung in Figur 6 kann der An- trieb 51 auch außerhalb der Trageinheit 52 angeordnet sein; dann ist es erforderlich, dass dieser von den Transport- oder Bearbeitungsrollen gelöst wird, bevor die Einzelschleuse mit der Vorrichtung 25 verfahren wird.

Gemäß Figur 6 ist an der Oberseite des Gehäusemantels 22 eine Rohrverbin- düng 55 angeschlossen. Diese Rohrverbindung dient zum Beispiel als Absaugvorrichtung zum erzeugen eines Unterdrucks bzw. eines Vakuums im Innern der Einzelschleuse 13. Diese Rohrverbindung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zusammen mit der Einzelschleuse 13 verfahren werden kann; dann braucht die Rohrverbindung 55 nicht von dem Gehäusemantel 22 gelöst zu werden, wenn die Einzelschleuse 13 verfahren werden soll. Alternativ kann die Verbindung zwischen der Rohrverbindung 55 und dem Gehäusemantel 22 jedoch auch lösbar ausgebildet sein; dann wäre die Einzelschleuse 13 zusammen mit den ihr eventuell zugeordneten anderen Teilen der Schleusenvorrichtung 10, 10' unabhängig von der Rohrverbindung 55 verfahrbar.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Schleusenvorrichtung ist die Möglichkeit zum öffnen der Einzelschleusen und zum Verschieben der durch das öffnen gebildeten Teile bzw. Segmente mit Hilfe der Vorrichtungen 24, 25 zum Verlagern derselben. Auf diese Weise wird der Innenraum der Einzelschleusen und insbesondere die darin eventuell befindlichen Transport- oder Bearbeitungsrol- len zum Beispiel für Wartungszwecke zugänglich. Das öffnen der Einzelschleusen muss nicht auf eine einzelne Schleuse beschränkt sein, sondern kann entweder nach und nach, das heißt zeitlich suggestive oder aber auch gleichzeitig bei allen Einzelschleusen der Schleusenvorrichtung erfolgen. Je mehr Einzelschleusen jedoch gleichzeitig geöffnet werden sollen, desto mehr Platz ist je- doch dazu erforderlich.

Bezuqszeichenliste

2 Bandmaterial

3 Prozessbereich

10 Schleusenvorrichtung

10" Schleusenvorrichtung

11 Einzelschleuse

12 Einzelschleuse

13 Einzelschleuse

15 Wandung

16 Wandung

17 Wandung

18 Wandung

19 Wandung

20 Gehäusemantel

21 Gehäusemantel

22 Gehäusemantel

24 Rollenvorrichtung, Vorrichtung zur Verlagerung

25 Rollenvorrichtung, Vorrichtung zur Verlagerung

41 Schleusenöffnung

42 Schleusenöffnung

43 Schleusenöffnung

44 Schleusenöffnung

45 Schleusenöffnung

50 Transport- oder Bearbeitungsrollen

51 Antrieb

52 Trägereinheit

53 Verbindungswelle

54 Verbindungswelle

55 Rohrverbindung