Vorrichtung zum Beizen von langgestrecktem, durchlaufendem Behandlungsgut

Abstract

 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beizen von langgestrecktem, durchlaufendem Behandlungsgut, beispielsweise von Bändern aus Stahl, bestehend aus mindestens einer das Beizmedium aufnehmenden, verhältnismäßig flachen Wanne.
Dabei besteht die Beizvorrichtung (10) aus mindestens einer Wanne (20), die mittig befestigt und an ihren Enden in Endstücken (12, 14, 16) übergehen, wobei im Übergangsbereich eine die thermische Dehnung der Wanne (20) ausgleichende und das Entweichen von Beizmedium und Beizdämpfen verhindernde Dichtung (30) vorgesehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beizen von langgestrecktem, durchlaufendem Behandlungsgut, beispielsweise von Bändern aus Stahl, bestehend aus mindestens einer das Beizmedium aufnehmenden, verhältnismäßig flachen Wanne.

[0002] Es gibt viele Arten von Beizvorrichtungen, die zum Beizen von unlegiertem bzw. rostfreiem Bandstahl verwendet werden. Beispiele dieser Beizvorrichtungen sind in den US-PSen 2 650 599, 3 625 232, 4 950 333, 5 116 447, 5 248 372 und 5 412 966 offenbart. Außerdem sind ebenfalls eine Vielzahl von Flachbad- bzw. Wirbelstrom-Beizwannen entwickelt worden. So wie der Name prinzipiell andeutet, sind Flachbad-Beizwannen zum einen nicht so tief ausgebaut wie die herkömmlichen Beizbehälter und zum anderen gewöhnlich mit mehreren Spritzdüsen ausgerüstet, die das zu beizende Behandlungsgut kontinuierlich mit Beizmedium besprühen. Flachbad-Beizwannen benötigen im allgemeinen ein Versorgungs- bzw. Speisesystem für das Beizmedium, verbunden mit einem Rückführungssystem. Da die Bänder in einer Flachbad-Beizwanne kontinuierlich mit dem Beizmedium überzogen werden, entsteht sozusagen ein mechanisches Scheuern, welches dazu führt, daß die Schuppenbildung am Band sukzessive entfernt wird. Außerdem bietet es den Vorteil, daß das Beizmedium in einer Flachbadwanne weitaus homogener bleibt. Hingegen müssen in einer Flachbad-Beizwanne erhebliche Mengen an Beizmedium durch die Wanne gepumpt werden. Beispiele dieser Flachbad-Beizwannen sind in den US-PSen 4 807 653, 4 996 998 sowie 5 282 485 zu finden.

[0003] Gemäß dem US-Patent 4 901 744 werden Beizwannen traditionell aus Metall bzw. Granit hergestellt. Diese Beizwannen weisen jedoch erhebliche Nachteile auf, insbesondere in Bezug auf Kosten, Gewicht und mangelnde Korrosionsfestigkeit. Als zusätzlicher Nachteil ist anzumerken, daß die Beizwannen aufgrund der erhöhten Betriebstemperatur während des Beizvorganges einer thermischen Ausdehnung ausgesetzt sind. Die vorbekannten Beizwannen sind jedoch nicht mit Dehnungsfugen versehen, die eine Ausdehnung der Wanne ermöglichen und gleichzeitig das Entweichen des Beizmediums verhindern. Jede auftretende, starke Ausdehnung der Wanne kann äußerst schädliche Einwirkungen sowohl auf die Winkellage der Beizwanne als auch auf die für das zu behandelnde Material verwendeten Abquetsch- bzw. Stützwalzen nach sich ziehen.

[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Beizvorrichtung zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist. Dabei soll eine preiswerte Beizvorrichtung geschaffen werden, die eine thermische Ausdehnung der Beizwanne ermöglicht bzw. berücksichtigt und außerdem das Entweichen des Beizmediums verhindert.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß die Wanne aus Kunststoff gebildet ist und mit ihren beiden Enden in jeweils ein ebenfalls aus Kunststoff gebildetes, einen Einlaß und einen Auslaß für das Behandlungsgut und einen Abfluß aufweisendes Endstück ragt und daß in jedem Übergangsbereich von der Wanne zu den Endstücken jeweils eine eine Längenausdehnung der Wanne aufnehmende Dichtung ausgebildet ist.

[0006] Durch eine solche Ausgestaltung kann eine preiswerte Beizvorrichtung geschaffen werden, bei der Längendehnungen der Beizwanne aufgefangen werden können und ein Austreten des Beizmediums bzw. von dessen Dämpfen verhindert wird.

[0007] Weitere Merkmale einer Beizvorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 offenbart.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0009] Dabei zeigen

Fig. 1

eine schematische Seitenansicht einer Beizvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2

eine vergrößerte schematische Seitenansicht eines vorderen Endteiles der in Fig. 1 dargestellten Beizvorrichtung;

Fig. 3

eine vergrößerte schematische Ansicht einer Dichtung des in Fig. 2 dargestellten Endstückes, und

Fig. 4

eine vergrößerte schematische Seitenansicht eines Zwischenstückes der in Fig. 1 dargestellten Beizvorrichtung.

[0010] In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Seitenansicht einer Flachband-Beizvorrichtung 10 gezeigt, die zum Beizen von durchlaufenden Bändern dient. Die Beizvorrichtung 10 besteht zunächst aus drei mit Abstand voneinander angeordneten Endstücken 12, 14, 16. Die Endstücke 12, 14, 16 sind mittels Bolzen 18 an einem Fundament verankert. Das Endstück 12 kann als Eingangstück, das Endstück 16 als Zwischenstück und das Endstück 14 als Ausgangsstück bezeichnet werden. Aus der Darstellung ist zu entnehmen, daß die Eingangs- und Ausgangsstücke 12, 16 im wesentlichen identisch und lediglich um 180° gegeneinander verdreht sind. Zwischen den Endstücken 12 und 14 und zwischen den Endstücken 14 und 16 ist jeweils eine Wanne 20 angeordnet. Jede Wanne 20 ist beispielsweise in der Mitte der Wanne 20 mittels Bolzen 18 an einem Fundament befestigt, so daß jede Wanne 20 sich beiseitig der Verankerung bzw. des Verankerungspunktes gleichmäßig ausdehnen kann.

[0011] Jede Wanne 20 ist derart ausgestaltet, daß sie ein flüssiges Beizmedium zum Beizen von unlegiertem bzw. rostfreiem, durchlaufendem Bandstahl aufnehmen kann. Das Beizmedium wird ins Innere der jeweiligen Wanne 20 in an sich bekannter Weise eingespeist, was mittels mehrerer nicht dargestellter Einspritzdüsen erfolgen kann, die durch die Seitenwände der Wanne 20 hindurchgeführt sind. Es ist auch möglich, das Beizmedium über die Endstücke 12, 14, 16 zuzuführen.

[0012] In den Übergangsbereichen von den Wannen 20 zu den Endstücken 12, 14, 16 ist jeweils eine als Labyrinthdichtung ausgebildete Dichtung 30 vorgesehen, die zumindest entlang der äußeren Wannenseiten 42 und der Wannenunterseite 44 bis zur einer nicht abgebildeten Abdeckung für die Endstücke 12, 14, 16 erstreckt. Die Dichtung 30 setzt sich aus vier Einzelelementen zusammen, und zwar aus einem an der Wanne 20 angeschlossenen Endflansch 34, der etwa mittig im Innenbereich der Endstücke 12, 14, 16 positioniert ist, aus einem Zwischenflansch 48, der an der Wanne 20 befestigt ist, aus einem Flansch 50, der an einem Endstück 12, 14, 16 befestigt ist, sowie aus einer Absaugkammer 54, die ebenfalls an einem Endstück 12, 14, 16 befestigt und an der Außenseite der Dichtung 30 positioniert ist. So wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt, überlappen sich der Endflansch 34, der Zwischenflansch 48, der Flansch 50 sowie die Absaugkammer 54 und formen somit ein Labyrinth, durch das ein Durchdringen des Beizmediums verhindert wird. Die Dichtung 30 ist derart konstruiert, daß zwischem dem Endflansch 34, Zwischenflansch 48, dem Flansch 50 und der Absaugkammer 54 ausreichend Zwischenraum vorhanden ist, um eine thermische Dehnung der Wannen 20 aufzunehmen bzw. ausgleichen zu können. Die thermische Dehnung der Wanne 20 ist von besonderer Bedeutung, da die Wanne 20 sowie die Endstücke 12, 14, 16 vorzugsweise aus Polypropylen (PP) geformt sind. Eine 12 bis 18 m lange, aus Polypropylen geformte Wanne 20 kann sich erfahrungsgemäß während des Betriebs um 50 bis 120 mm ausdehnen, was durch das Beizmedium bewirkt wird. Die Dichtung 30 der vorliegenden Konstruktion ist in der Lage, sowohl diese thermische Ausdehnung aufzunehmen, als auch gleichzeitig eine Unversehrtheit der Dichtung 30 sowie eine geeignete Winkellage zwischen den Wannen 20 und den Endstücken 12, 14, 16 zu gewährleisten. An den Endstücken 12, 14, 16 ist neben der Absaugkammer 54 ein Anschlußstutzen 55 für eine Spülmittelleitung vorgesehen, der ein Ausspülen der Dichtung 30 mit einer Reinigungsflüssigkeit, z.B. Wasser, erlaubt, wodurch das Absetzen von Rückständen in der Dichtung 30 verhindert wird. Der Flansch 50 ist mit seiner Oberkante tiefer als die Oberkante der Absaugkammer 54 angebracht, damit die Reinigungsflüssigkeit während des Ausspülvorgangs ins Innere der Endstücke 12, 14 oder 16 fließen kann.

[0013] Die Absaugkammer 54 ist durch ein Anschlußstück 58 (Fig. 3) an einem herkömmlichen, nicht dargestellten Saugventilator befestigt. Die Absaugkammer 54 ist mit einer Vielzahl von Löchern bzw. Schlitzen 60 versehen, die entsprechend groß ausgeführt sind, damit eine ausreichend hohe Absauggeschwindigkeit erreicht und infolgedessen gewährleistet wird, daß alle vom Innenbereich der Endstücke 12, 14, 16 durch die Dichtung 30 ausströmenden Dünste abgesaugt werden können. Die Absaugkammer 54 verhindert das Entweichen des Beizmediums aus dem Dichtungsbereich der Beizvorrichtung 10. Außerdem ist die Dichtung 30 mit einer Vielzahl von Ablauföffnungen 62 versehen, die sich im Flansch 50 befinden, der wiederum bis in den Innenbereich der Endstücke 12, 14, 16 hereinragt. Diese Ablauföffnungen 62 ermöglichen das Ablaufen von Kondensat und anderen Flüssigkeiten, die sich im Inneren der Dichtung 30 angesammelt haben, in den Innenbereich der Endstücke 12, 14, 16.

[0014] Das in den Endstücken 12, 14, 16 einfließende Beizmedium kann durch ein am Boden der Endstücke 12, 14, 16 angebrachtes Abflußrohr 64 abfließen. Jedes Abflußrohr 64 ist derart ausgebildet, daß es jweils an ein Rückführungssystem angekoppelt werden kann, welches eine Rückführung des Beizmediums durch die Beizvorrichtung 10 ermöglicht. Jedes Abflußrohr 64 ist entsprechend groß ausgelegt, damit eine kontinuierliche Rückführung des Beizmediums gewährleistet ist. Die Bodenfläche 68 der einzelnen Endstücke 12, 14, 16 ist in Richtung des Abflußrohres 64 geneigt. Das als Zwischenstück dienende Endstück 14 ist mit einer Sperrplatte 72 ausgerüstet, die entsprechend positioniert wird, damit eine Trennung des in der ersten Wanne 20 und in der zweiten Wanne 20 jeweils befindlichen Beizmediums gewährleistet ist (Fig. 4). Außerdem ist in der Wanne 20 ein Abflußrohr 74 vorgesehen, welches ebenfalls so konzipiert ist, daß es an das Rückführungssystem angeschlossen werden kann. Ebenso wie die Abflußrohre 64 fällt die Bodenfläche 44 der Wanne 20 schräg in Richtung des Wannenabflußrohrs 74 ab.

[0015] Eine herkömmliche, nicht gezeichnete Abdeckung ist über der Wanne 20 und den Stützen 12, 14, 16 montiert, damit eine hermitsch geschlossene Umgebung für die Beizvorrichtung 10 erreicht wird. Jedes einzelne Endstück 12, 14, 16 ist im vorderen und hinteren Bereich mit einer Öffnung versehen, die die Durchführungslinie 32 umschließen und somit das Einführen des Bandes ermöglicht. Mindestens eine dieser Öffnungen ist so konzipiert, daß die Wanne 20 daran angeschlossen werden kann um, die oben beschriebene Dichtung 30 zu bilden. So wie in Fig. 1 dargestellt, wird am Ein- und Ausgang der Beizvorrichtung 10 eine Öffnung in den Endstücken 12 und 16 gestaltet, die nicht an die Wanne 20 angeschlossen werden kann und die die Durchführungslinie 32 derart eng umschließt, daß eine geschlossene Umgebung für die Beizvorrichtung 10 gesichert wird.

[0016] Jedes der Endstücke 12, 14, 16 kann bedarfsweise mit einem Satz herkömmlicher Abquetschwalzen 86 bzw. einer im Inneren angebrachten Stützwalze entlang der Durchführungslinie 32 ausgestattet sein. Die Abquetschwalzen 86 sind entweder angetrieben oder freilaufend und dienen zusätzlich dazu, das Band in der Beizvorrichtung 10 abzustützen.

[0017] Gemäß der vorliegenden Erfindung bietet die Beizvorrichtung 10 eine überwiegend aus Kunststoff gefertigte Konstruktion, wodurch eine Kostensenkung sowie eine Verbesserung der Korrosionsfestigkeit der gesamten Beizvorrichtung 10 erzielt wird. Die Beizvorrichtung 10 kann auch aus anderen thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise PVC, CPVC und PE bestehen. Außerdem ist die Konstruktion der vorliegenden Erfindung speziell darauf abgestellt, eine thermische Ausdehnung der Wannen 20 auszugleichen, während gleichzeitig die korrekte Winkellage der Wanne 20 in Bezug auf die Abquetschwalzen 86 sowie die Endstücke 12, 14 und 16 eingehalten und zusätzlich ein Austreten des Beizmediums durch die dehnbare Dichtung 30 in Verbindung mit der Absaugkammer 54 verhindert wird. Die beschriebene Gestaltung ist als bildliche Darstellung der vorliegenden Erfindung zu verstehen, wobei die vorliegende Erfindung nicht allein auf diese Darstellung begrenzt ist. Es dürfte für jeden Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, daß diverse Abwandlungen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Anwendungsbereich bzw. Grundprinzip der Erfindung abzuweichen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Beizen von langgestrecktem, durchlaufendem Behandlungsgut, beispielsweise von Bändern aus Stahl, bestehend aus mindestens einer das Beizmedium aufnehmenden, verhältnismäßig flachen Wanne,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanne (20) aus Kunststoff gebildet ist und mit ihren beiden Enden in jeweils ein ebenfalls aus Kunststoff gebildetes, einen Einlaß und einen Auslaß für das Behandlungsgut und einen Abfluß (64) aufweisendes Endstück (12, 14, 16) ragt und daß in jedem Übergangsbereich von der Wanne (20) zu den Endstücken (12, 14, 16) jeweils eine eine Längenausdehnung der Wanne (20) aufnehmende Dichtung (30) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen zwei hintereinander angeordneten Wannen (20) ein als zwei Endstücke ausgebildetes Zwischenstück (14) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (30) als Labyrinthdichtung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Dichtung (30) zumindest über die Wannenunterseite (44) und die beiden äußeren Wannenseiten (42) der Wanne (20) erstreckt.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtung (30) mindestens eine in ein Endstück (12, 14, 16) führende Ablauföffnung (62) zugeordnet ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtung (30) eine mit einer Absaugleitung (58) verbindbare Absaugkammer (54) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dichtung (30) ein Anschlußstutzen (55) für eine Spülmittelleitung zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtung (30) aus einem an der Wanne (20) befestigten Endflansch (34) und einem Zwischenflansch (48) besteht und daß das Endstück (12, 14, 16) einen zwischen Endflansch (34) und Zwischenflansch (48) ragenden Flansch (50) besitzt.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Absaugkammer (54) am Endstück (12, 14, 16) ausgebildet und hinter dem Zwischenflansch (48) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberkante der Absaugkammer (54) höher als die Oberkante des Endstück-Flansches (50) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Absaugkammer (54) mit einer Vielzahl von Eintrittsöffnungen (60) versehen ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wanne (20) und die Endstücke (12, 14, 16) aus Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder dergleichen gebildet sind.

Zeichnung