Vorrichtung zum berührungsfreien Führen von Warenbahnen, insbesondere Metallbändern, mittels eines Gasmediums

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungsfreien, wellenförmigen Führen von Warenbahnen, insbesondere Metallbändern, mittels eines Gasmediums mit oberhalb und unterhalb in Abstand von der Warenbahn angeordneten, jeweils eine Düsenaustrittsebene aufweisenden Düsenkästen, zwischen denen oberhalb und unterhalb der Warenbahn Gasabzugskanäle vorgesehen sind.

[0002] Derartige Vorrichtungen dienen insbesondere zum Erwarmen oder Kühlen von band- oder bahnförmigem Material. As Gasmedium wird dabei überwiegend Luit oder Schutzgas eingesetzt, die gegen die Warenbahn geblasen wird.

[0003] Es ist bereits bekannt (DE-AS 25 21 017), Warenbahnen, insbesondere Metallbänder, mit einer Dicke von 0,1 mm und mehr gleichmäßig und ebenflächig durch einen Spalt zwischen entgegengerichteten Düsenkästen hindurchzuführen. Dabei verlaufen die Düsenkästen quer zur Transportrichtung der Warenbahn, und die längs-oder quergerichteten Düsen sind versetzt zueinander angeordnet. Die nahe einer Warenbahn angeordneten Düsenkästen sind durch Gasabzugskanäle zum Ableiten des über die Düsen auf die Warenbahn geblasenen Gasmediums voneinander getrennt. In diese Gasabzugskanäle sind Drosselklappen zur Regelung des Gasabzugs eingesetzt.

[0004] Mit dieser bekannten Vorrichtung ist das Führen von Metallbändern mit einer Stärke von 0,3 mm und mehr nicht mehr in einer zufriedenstellenden Weise durchzuführen. Bei Bandern aus speziellen Metallegierungen, z.B. einigen Kupferlegierungen, kann die kritische Bandstärke noch unter 0,3 mm liegen.

[0005] Eine vorteilhafte sinusförmige Metallbandführung durch die Vorrichtung läßt sich dabei nicht erreichen. Das aus der Vorrichtung austretende Metallband entsprechender Dicke bzw. Steifheit weist vielmehr einen unzulässig hohen Anteil an Längsfalten und anderen Unebenheiten auf, so daß mit einem hohen Anteil an Ausschuß gerechnet werden muß.

[0006] Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt (DE-PS 33 18861), durch die Warenbahnen, insbesondere Aluminiumbänder, zum Zweck einer Glühbehandlung schwebend hindurchgeführt werden können. Dabei werden quer zur Transportrichtung der Warenbahnen sich erstreckende Düsenkästen verwendet, die zur Bildung von Luftkissen je zwei Längsschlitze oder Lochreihen aufweisen, deren Blasrichtungen aufeinanderzu geneigt sind. Diese Düsenkästen sind oberhalb und unterhalb der Warenbahn paarweise angeordnet. Einem solchen Paar von oberhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen folgt dann in Transportrichtung unterhalb der Warenbahn ein weiteres Paar von Düsenkästen. An dieses Paar schließt sich in Transportrichtung dann oberhalb der Warenbahn ein weiteres Paar von Düsenkästen an. Dies bedeutet, daß zwischen denjenigen Düsenpaaren, die oberhalb oder unterhalb der Warenbahn angeordnet sind, große Zwischenräume vorhanden sind. Folglich kann die Erwärmung bzw. Abkühlung der Warenbahn bezogen auf die Behandlungsstrecke nur relativ gering sein. Zur Erreichung einer hohen Anlagenleistung ist deshalb eine relativ lange Behandlungsstrecke mit entsprechendem technischen Aufwand erforderlich.

[0007] Bei der bekannten Vorrichtung ist zudem die Tragkraft der aus den Düsenkästen austretenden, aufeinanderzu geneigten Gasstrahlen sehr gering, so daß diese Vorrichtung für relativ dicke und schwere Metallbänder nicht in Betracht kommen kann. Obgleich die Düsenkästen bei dieser Vorrichtung recht aufwendig gestaltet sein müssen, kann mit dieser bekannten Vorrichtung nicht der für den Trage- und Führungseffekt optimale sinusförmige Verlauf herbeigeführt werden.

[0008] Aus JP-A-5 696 030 ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der eine Warenbahn wellenförmig zwischen in Transportrichtung hintereinander angeordneten Paaren von Düsenkästen hindurchgeführt wird. Die Düsenkästen jedes Paares sind dabei auf den beiden Seiten der Warenbahn einander gegenüberliegend angeordnet. Jedem Wellenberg und jedem Wellental ist ein Paar von Düsenkästen zugeordnet.

[0009] Diese bekannte Vorrichtung ist insbesondere für dickes und/oder steifes Bandmaterial ungeeignet, bei dem eine große Wellenlänge bei feiner Stufung des wellenförmigen Verlaufs erforderlich ist.

[0010] Es ist ferner eine Vorrichtung für den Transport bahnförmigen Materials durch eine Behandlungsanlage bekannt (DE-A-2 558 002), bei der oberhalb und unterhalb der Warenbahn jeweils in einer Blaskastenebene Düsenkästen angeordnet sind. Der Abstand zwischen den beiden Blaskastenebenen kann regelbar sein. Die Düsenkästen haben unterschiedliche perforationsgrade, wobei Düsenkästen mit gleichem Perforationsgrad zu einer Gruppe zusammengefaßt sind.

[0011] Die bekannte Vorrichtung erfordert demnach mehrere voneinander abweichend ausgebildete Düsenkästen zur Steuerung des Warenbahnverlaufs. Der bei einer bestimmten Gestaltung der Düsenkästen sich tatsächlich ergebende Warenbahnverlauf ist im voraus nicht genau zu berechnen. Eine Optimierung des Warenbahnverlaufs ist nicht zu erreichen bzw. erfordert einen nicht akzeptablen Aufwand.

[0012] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß mit ihr sowohl relativ dünnes als auch relativ dickes und/oder steifes Bandmaterial, insbesondere Metallband, berühungsfrei in sinusförmiger Wellenlinie geführt werden kann, wobei für Erwärumung oder Kühlung eine hohe Leistungsdichte erreichbar sein soll.

[0013] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Düsenaustrittsebenen der oberhalb sowie der unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen in Bezug auf eine der Transportrichtung der Warenbahn entsprechende im wesentlichen waagerechte Ebene in Transportrichtung einzeln oder gruppenweise abweichende Abstände haben, daß zum wellenförmigen Führen jedem Wellenberg bzw. jedem Wellental mehrere Düsenkästen zugeordnet sind, daß die Lage der Austrittsebenen der Düsenkästen der Wellenform anpaßbar ist und daß die oberhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen gegenüber den unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen in Transportrichtung versetzt angeordnet sind.

[0014] Der Abstand der oberen und der unteren Düsenkästen von der Warenbahn kann entsprechend der zu tragenden Last gewählt werden. Die Düsenkästen können eine oder mehrere Düsenreihen aufweisen, wobei Schlitzdüsen sowie Düsen mit runder, ovaler oder anders geformter Düsenöffnung verwendet werden können. Als Gasmedium kommt insbesondere Luft in Betracht. Der Versatz der oberhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen bezüglich der unterhalb angeordneten führt zu einer Stabilisierung der Warenbahn.

[0015] Die einzelnen Düsenkästen, die oberhalb und unterhalb der Warenbahn angeordenet sind, können entsprechend dem gewünschten, möglicherweise sinusförmigen, Verlauf der Bahn in der Vorrichtung plaziert sein.

[0016] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Düsenkästen oberhalb und unterhalb der Warenbahn im wesentlichen über die gleiche Bandbreite verteilt sind.

[0017] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die oberhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen gegenüber den unterhalb der Warenbahn angeordneten Düsenkästen quer zur Transportrichtung versetzt angeordnet sind.

[0018] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß zumindest ein Teil der Düsenkästen senkrecht in Bezug auf eine der Transportrichtung entsprechende im wesentlichen waagerechte Ebene einstellbar ist. Durch eine solche Einstellbarkeit kann der Verlauf der Warenbahn in der Vorrichtung verändert werden. Insbesondere ist dabei eine Anpassung an wechselnde Warenbahnen und Materialbeschaffenheiten möglich.

[0019] Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet sein, daß zumindest ein Teil der einstellbaren Düsenkästen gemeinsam einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Einstellbarkeit der Düsenkästen in Bezug auf die Warenbahn vereinfacht und damit beschleunigt werden.

[0020] Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausführungsformen der Vorrichtung anhand von Zeichnungen beschrieben.

[0021] Es zeigt:

Fig. 1 eine schematiache Ansicht der Vorrichtung mit nach einer ersten Ausführungsform angeordneten Düsenkästen,

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 2 die Anordnung von Düsenkästen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für Metallband relativ großer Bandstärke geeignet ist,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Erfindung für steifes Metallband,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die mit Düsen versehenen Flächen, nicht aber die Düsenkästen, in Bezug auf eine Mittellinie versetzt sind.

[0022] Fig. 1a zeigt schematisch eine Vorrichtung A in Form eines Erwärmungsofens oder einer Kühlvorrichtung. Diese Vorrichtung A hat einen Ventilator B, der über Druckkanäle C Gasströme in Düsenkästen D fördert. Das Gas tritt aus den Düsenkästen D aua und trifft auf eine Warenbahn E. Von hier aus wird das Gas über einen Ansaugkanal F wieder dem Ventilator B zugeführt. In den Druckkanälen C und/oder dem Ansaugkanal F können Heiz- oder Kühlelemente für die Gasströme vorgesehen sein.

[0023] Durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung wird eine Warenbahn in Form eines Metallbandes 1 hindurchgeführt. Über dem Metallband 1 sind obere Düsenkästen 2 bis 5 angeordnet. Unter dem Metallband 1 befinden sich entgegengerichtete untere Düsenkästen 6 bis 9. Zwischen den oberen Düsenkästen 2 bis 5 und den unteren Düsenkästen 6 bis 9 verläuft in Transportrichtung eine im wesentlichen waagerechte Mittelebene 10. Die Düsenkästen 2 bis 9 sind in unterschiedlichen Abständen zu dieser Mittelebene 10 angeordnet. Dabei sind die oberen Düsenkästen 2 und 4 sowie die unteren Düsenkästen 7 und 9 mit gleichem Abstand von der Mittelebene 10 angeordnet. Die oberen Düsenkästen 3 und 5 sowie die unteren Düsenkästen 6 und 8 haben untereinander ebenfalls gleichen Abstand von der gedachten Mittelebene 10. Die aus jedem Düsenkasten 2 bis 9 in Richtung auf das Metallband 1 austretenden Pfeile 11 sollen die aus den Düsen eines jeden Düsenkastene 2 bis 9 austretenden Gasströme darstellen.

[0024] Die oberen Düsenkästen 2 bis 5 sind gegenüber den unteren Düsenkästen 6 bis 9 in der durch einen Pfeil 12 angedeuteten Transportrichtung des Metallbandes 1 betrachtet versetzt angeordnet.

[0025] Bei Beaufschlagung des Metallbandes 1 mit Gasströmen, z.B. Luft oder Schutzgss, aus den Düsenkästen 2 bis 9 nimmt das Metallband 1 einen sinusförmigen Verlauf.

[0026] Zwischen jeweils zwei benachbarten Düsenkästen 2 bis 9 befindet sich ein Gasabzugskanal 13. In diesen Gasabzugskanälen 13 sind verstellbare Drosselklappen 14 bis 19 angebracht, mit denen die aus dem Behandlungsraum abzuführende Gasmenge einstellbar ist. Anstelle der verstellbaren Drosselklappen 14 bia 19 können auch festetehende Drosselbleche oder dgl. verwendet werden. Je nach Erfordernissen kann auch auf die oberen Drosselklappen 14 bis 16 oder auf die unteren Drosselklappen 17 bis 19 ganz oder teilweise verzichtet werden.

[0027] Die Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2 ist inebesondere zum Behandeln von besonders steifem bzw. relativ dickem Metallband 1 geeignet. Hierbei ist der Abstand von oberen Düsenkästen 20 bis 27 und unteren Düsenkästen 28 bis 34 zur Mittelebene 10 über die Länge des Metallbandes 1 in kleineren Schritten verändert als bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Entsprechend flach ist somit die sinusförmige Linie, der das Metallband 1 bei seinem Transport durch die Vorrichtung folgt.

[0028] Auch bei dieser Ausführungsform können in Gasabzugskanälen 35 zwischen den einzelnen Düsenkästen 20 bis 34 nicht dargestellte Drosselvorrichtungen vorhanden sein.

[0029] Auch die Ausführungsform nach Fig. 3 ist insbesondere für relativ steifes und dickes Metallband 1 geeignet. Von den Düsenkästen 36 bis 53 sind die Düsenkästen 36 bis 38,42 bis 44,45 bis 47 und 51 bis 53 mit gleichem Abstand von der Mittelebene 10 angeordnet. Die Düsenkästen 39 bis 41 und 48 bis 50 haben andere, voneinander abweichende Abstände von der Mittelebene 10. Auch bei dieser Ausführungsform können in geeigneter Weise Drosselvorrichtungen in Gasabzugskanälen 54 zwischen den Düsenkästen 36 bis 53 vorgesehen sein.

[0030] Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 4 sind sowohl oberhalb als auch unterhalb des Metallbandes 1 jeweils zwei nebeneinander angeordnete Düsenlkästen 55, 56; 58, 59; 61, 62; 64, 65 und 67, 68 mit gleichem Abstand von der Mittelebene 10 angeordnet. Zwischen jedem dieser Paare von Düsenkästen befindet sich ein einzelner Düsenkasten 57, 60, 63, 66 und 69 mit einem anderen Abstand von der Mittelebene 10.

[0031] Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 5 sind Düsenkästen 70 bis 84 vorgesehen, die nicht als Ganzes senkrecht zur Oberfläche des Metallbandes 1 oder der Mittelebene 10 versetzt angeordnet sind; vielmehr sind hier lediglich die mit Düsen versehenen Flächen der Düsenkästen 70 bis 84 in der dargestellten Weise eenkrecht zur Oberfläche des Metallbandes 1 und damit zur Mittelebene 10 versetzt angebracht.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum berührungsfreien, wellenförmigen Führen von Warenbahnen, insbesondere Metallbändern, mittels eines Gasmediums mit oberhalb und unterhalb in Abstand von der Warenbahn angeordneten, jeweils eine Dusenaustrittsebene aufweisenden Düsenkästen, zwischen denen oberhalb und unterhalb der Warenbahn Gasabzugskanäle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenaustrittsebenen der oberhalb sowie der unterhalb der Warenbahn (1) angeordneten Düsenkästen (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) in Bezug auf eine der Transportrichtung der Warenbahn (1) entsprechende im wesentlichen waagerechte Ebene (10) in Transportrichtung einzeln oder gruppenweise abweichende Abstände haben, daß zum welenförmigen Führen jedem Welenberg bzw. jedem Wellental mehrere Düsenkästen (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) zugeordnet sind, daß die Lage der Austrittsebenen der Düsenkästen der Wellenform anpaßbar ist und daß die oberhalb der Warenbahn (1) angeordneten Düsenkästen (20-27; 36-44; 55-62; 70-77) gegenüber den unterhalb der Warenbahn (1) angeordneten Düsenkästen (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) in Transportrichtung versetzt angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkästen (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) oberhalb und unterhalb der Warenbahn (1) im wesentlichen über die gleiche Bandbreite verteilt sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorherghenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Warenbahn (1) angeordneten Düsenkästen (20-27; 36-44; 55-62; 70-77) gegenüber den unterhalb der Warenbahn (1) angeordneten Düsenkästen (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) quer zur Transportrichtung versetzt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Düsenkästen (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) senkrecht in Bezug auf eine der Transportrichtung entsprechende im wesentlichen waagerechte Ebene (10) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der einstellbaren Düsenkästen (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) gemeinsam einstellbar ist.

Revendications

1. Dispositif servant au guidage ondulatoire et sans contact de bandes de matériau, en particulier de métal, au moyen d'un gaz, avec des boîtiers de buses disposés au-dessus et au-dessous de la bande de matériau et à distance de celle-ci, et présentant respectivement un niveau de sortie de buse. Entre les boîtiers de buses, au-dessus et au-dessous de la bande de matériau, sont prévus des canaux d'évacuation des gaz. Ce dispositif présente les caractéristiques suivantes: les niveaux de sortie des buses des boîtiers de buses (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) disposés au-dessus et au-dessous de la bande de matériau (1) sont placés, seuls ou en groupe, dans la direction imprimée au convoyage, à des distances différentes par rapport à un niveau essentiellement horizontal (10) correspondant à la direction imprimée au convoyage de la bande de matériau (1); pour imprimer à l'objet guidé un mouvement ondulatoire, correspondent à chaque crête resp. à chaque creux de l'ondulation plusieurs boîtiers de buses (20-34; 36-53 55-69; 70-84); l'emplacement des niveaux de sortie des boîtiers de buses est adaptable à la forme de l'ondulation; les boîtiers de buses (20-27; 36-44; 55-62; 70-77) placés au-dessus de la bande de matériau (1) sont décalés, dans la direction du convoyage, par rapport aux boîtiers de buses (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) disposés au-dessous de la bande de matériau (1).

2. Dispositif correspondant à la revendication 1, caractérisé par le fait que les boîtiers de buses (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) placés au-dessus et au-dessous de la bande de matériau (1) sont répartis pour l'essentiel sur la même largeur de bande.

3. Dispositif correspondant à une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les boîtiers de buses (20-27; 36-44 55-62; 70-77) situés au-dessus de la bande de matériau (1) sont décalés par rapport aux boîtiers de buses (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) situés au-dessous de la bande de matériau (1 et ce, perpendiculairement à la direction imprimée au convoyage.

4. Dispositif correspondant à une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une partie, au moins, des boîtiers de buses (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) est réglable verticalement par rapport à un niveau essentiellement horizontal (10) correspondant à la direction imprimée au convoyage.

5. Dispositif correspondant à la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une partie, au moins, des boîtiers de buses (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) est réglable collectivement.

Claims

1. Device for the contactless guiding of material webs, in particular metal webs, in a wave-like manner by means of a gas, with nozzle boxes arranged at a distance above and below the material web provided with one nozzle outlet plane each and between which gas outlet channels are provided above and below the material web, characterized in that the nozzle outlet planes of the nozzle boxes (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) arranged above as well as below the material web (1), are either individually or in groups at various distances from an essentially horizontal plane (10) corresponding to the direction of transport of the material web (1), in that several nozzle boxes (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) are allocated to each peak and/or each trough for the purpose of guiding in a wave-like motion, in that the position of the outlet planes of the nozzle boxes can be adjusted to the wave shape and in that the arrangement of the nozzle boxes (20-27; 36-44; 55-62; 70-77) above the material web (1) is staggered in the direction of transport in relation to the nozzle boxes (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) below the material web (1).

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that the nozzle boxes (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) above and below the material web (1) are essentially distributed over the entire band width.

3. Device in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the nozzle boxes (20-27; 36-44; 55-62; 70-77) above the material web (1) are staggered at right angles to the direction of transport in relation to the nozzle boxes (28-34; 45-53; 63-69; 78-84) below the material web (1).

4. Device in accordance with one of the preceding claims, characterized in that at least some of the nozzle boxes (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) are adjustable vertically in relation to an essentially horizontal plane (10) corresponding to the direction of transport.

5. Device in accordance with claim 4, characterized in that at least some of the adjustable nozzle boxes (20-34; 36-53; 55-69; 70-84) can be adjusted jointly.

Zeichnung