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Vakuumglühvorrichtung zur kontinuierlichen Durchlaufwärmebehandlung von endlosen Metallbändern
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freien Anschluss der Verbindungsrohre 6,7, 8,9 zu gewährleisten, weist jeder Flüssigkeitsbehälter l, 2,3 jeweils zwei nach oben gerichtete Rohrstutzen la, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b auf, während die Vakuumkessel 4,5 jeweils zwei nach unten gerichtete Rohrstutzen 4c, 4d und 5c, 5d besitzen.
Die Verbindung selbst ist dabei so ausgeführt, dass der erste Flüssigkeitsbehälter 1 über Rohrstutzen lb, Verbindungsrohr 6 und Rohrstutzen 4c mit dem Vakuumkessel 4 verbunden ist, während der gleicheVakuumkessel 4 über Rohrstutzen 4d, Verbindungsrohr 7 und Rohrstutzen 2a weitermit dem zweiten Flüssigkeitsbehälter 2 in Verbindung steht. Dieser zweite Flüssigkeitsbehälter 2 ist dann über Rohrstutzen 2b, Verbindungsrohr 8 und Rohrstutzen 5c mit dem zweiten Vakuumkessel 5 verbunden, von dem aus die Verbindung über Ruhrstutzen 5d, Verbindungsrohr 9 und Rohrstutzen 3a weiter in den Flüssigkeitsbehälter 3 geführt ist.
Somit ist für den Banddurchlauf eine durchlaufende Verbindung geschaffen, wobei der Rohrstutzen la des Flüssigkeitsbehälters 1 alsEinlauf in die Vorrichtung und der Rohrstutzen 3b des Flüssigkeitsbehälters 3 als Auslauf aus der Vorrichtung dienen. Die Verbindungsrohre 6, 7, 8,9, sowie die Rohrstutzen la, lb, 2a, 2b, 3a, 3b können von beliebigem Querschnitt, also auch quadratisch oder rechteckig sein. Da bei der Evakuierung der Vorrichtung die Rohre durch das innere Vakuum jedoch starken Beanspruchungen ausgesetzt sind, wird man aus Festigkeitsgründen in den meisten Fällen eine runde oder zumindest ovale Rohrform wählen. Für die eigentliche Bandführung sind Umlenkwalzen 10, 11 vorgesehen, die innerhalb der Flüssigkeitsbehälter 1,2, 3 bzw. innerhalb derVakuumkessel 4,5 gelagert sind.
Eine Bandeinlaufwalze 12 und eine Bandauslaufwalze 13 liegen in gleicher Höhe ausserhalb der eigentlichen Vorrichtung.
Da während des Betriebes die Flüssigkeitsbehälter 1, 2,3 mit einer als Kontaktflüssigkeit dienenden Metallschmelze oder mit andern zur Bandbehandlung dienenden Behandlungsflüssigkeiten gefüllt sind, müssen die Umlenkwalzen 10 sowie auch deren Lagerungen aus hochfestem, hitze-und korrosionsbeständigem Stahl hergestellt werden. Die in den Vakuumkesseln 4,5 gelagerten oberen Umlenkwalzen 11 sind mit einem Asbest- oder Keramiküberzug versehen. Je nach den Behandlungstemperaturen können die Umlenkwalzen 10,11 auch mit einer Wasserkühlung versehen werden, die dann vakuumdicht in die Behälter bzw. Kessel eingeleitet werden muss.
Die Flüssigkeitsbehälter 1 und 2 sind mit einer Metallschmelze gefüllt, während im Flüssigkeitbehälter 3 einesalzschmelze eingebracht ist. Die Metallschmelzen in denFlüssigkeitsbehältern 1 und 2 dienen als Flüssigkeitskontakte, um den für die Aufheizung des Bandes 15 benötigten Heizstrom auf das Band selbst zu übertragen. Als Stromquelle ist ein Transformator 14 vorgesehen, dessen Sekundärwicklung mit ihren Polen je an einen der Flüssigkeitsbehälter 1 und 2 über Elektroden 21 derart angeschlossen ist, dass die Schmelzbäder selbst vom Strom durchflossen werden. Die im Flüssigkeitsbehälter 3 befindliche Salzschmelze dient zur Nachbehandlung des geglühten Bandes 15.
Gleichzeitig stellen bei dieser Anordnung die in den beiden äusseren Flüssigkeitsbehältern 1 und 3 befindlichen Schmelzbäder, die durch die jeweils offenen Rohrstutzen 1a und 3b mit der Aussenatmo- sphäre in Verbindung stehen, den Flüssigkeitsabschluss dar und verhindern das Eindringen von Aussenluft in die Vorrichtung.
Da das zu behandelnde Metallband 15 bei seinem Durchlauf durch die Vorrichtung lediglich auf seinem Weg zwischen Flüssigkeitsbehälter 1 und Flüssigkeitsbehälter 2 vom Heizstrom durchflossen wird, wird durch die Anordnung von dreiFlüssigkeitsbehältern die Vorrichtung und somit auchder Vakuum- raumineine Glth- und Kühlzone unterteilt. Damit beim Betrieb der Vorrichtung keine Störungen durch direkten, durch die Vorrichtung hindurchlaufenden Stromschluss auftreten, sind die Flüssigkeitsbehälter l, 2,3 mitsamt den Verbindungsrohren 6,7, 8,9 gegenüber den Vakuumkesseln 4,5 isoliert aufgestellt. Zur Isolation der Flüssigkeitsbehälter 1, 2,3 dienen Isolierstücke 16, während die Isolation der Verbindungrohre 6,7, 8,9 durch Isolierringe 17 bewirkt wird.
Die Erzeugung des Vakuums geschieht durch separat aufgestellte und in der Zeichnung nicht wiedergegebene Vakuumerzeuger, wie z. B. Pumpen, Dampfstrahler, Kondensatoren od. dgl. Über ebenfalls nicht dargestellte Rohrleitungen sind diese Vakuumerzeuger über die Kesselanschlüsse 18 an die Vakuumkessel 4 und 5 angeschlossen. Während des Betriebes werden in Abhängigkeit vom Vakuum die in den Flüssigkeitsbehältern 1, 2,3 befindlichen Schmelzen in den Vakuumraum d. h.-die Verbindungsrohre 6,7, 8, 9 - hochgezogen, wobei sich je nach dem spezifischen Gewicht der Schmelzen eine andere Flüssigkeitshöhe einstellt.
Wegen des kleineren spezifischen Gewichtes der Salzschmelze im Flüssigkeitsbehälter 3 wird der Flüssigkeitsspiegel im Verbindungsrohr 9 höher zu stehen kommen als der Flüssigkeitsspiegel der Metallschmelze im Verbindungsrohr 6.
Als Material für die Metallschmelzen wird vorzugsweise Zinn verwendet. Aber auch Blei od. ähnl.
Metalle können benutzt werden. Sowohl für die Metallschmelzen als auch für die als Nachbehandlung
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dienende Salzschmelze ist es wichtig, dass ein Material von niedrigem Schmelzpunkt, aber hohem Siedepunkt verwendet wird. Die Salzschmelze ist vorzugsweise eine alkalische Schmelze, die ein auf dem Behandlungsgut etwa gebildetes Reaktionsprodukt wieder auflöst.
Um insbesondere bei der Inbetriebnahme der Glühvorrichtung sowohl die Metalle als auch das Salz auf die nötige Schmelztemperatur zu bringen, sind in den Flüssigkeitsbehältern 1, 2, 3 über Trafos regelbare Heizbänder od. dgl. Heizeinrichtungen 19 eingebaut.. Diese Heizeinrichtungen 19 sind unabhängig vom Heizstromkreis zur Aufheizung des Metallbandes 15. Da sowohl die Metallschmelzen als auch die Salzschmelze während des Betriebes nicht verdampfen dürfen und somit ihre im Vakuum niedrige Verdampfungstemperatur nicht erreichen dürfen, sind ausserdem in den Flüssigkeitsbehältern 1, 2,3 Kühlschlangen 20 vorgesehen, um eine unzulässige Temperaturerhöhung der Schmelzen durch das heisse Metallband 15 zu vermeiden.
Die Grösse der Flüssigkeitsbehälter 1, 2,3 bzw. die Grösse des Metallschmelzvolumens und der Elektroden 21 ist so zu bemessen, dass der Heizstrom, ohne Brandbeschädigungen auf dem Glühgut zu erzeugen, auf das Metallband 15 übertragen werden kann. Hiebei ist natürlich der jeweilige Bandwiderstand, Bandquerschnitt sowie die Bandglühlänge und die Bandglühtemperatur entsprechend zu berücksichtigen.
Abwandlungen von der hier beschriebenen und in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform können gemacht werden, ohne den Erfindungsbereich zu verändern oder zu verlassen. So kann beispielsweise, um die Abkühlung des Behandlungsgutes beim Durchlauf durch die Kühlzone zu verstärken, an den Verbindungsrohren 8 und 9 eine Kühlung mittels Wasser oder Luft vorgesehen werden, um die vom Metallband 15 zugehende Strahlungswärme so schnell wie möglich abzuführen. Statt einer Aussenkühlung der Verbindungsrohre kann zur Verstärkung der Kühlwirkung aber auch Sattdampf in die Vorrichtung eingedüst werden.
Der sich am Glühgut weiter erhitzende und somit vom Glühgut Wärme abführende Dampf wird dann über Dampfstrahler wieder abgesaugt und im anschliessenden Kondensator niedergeschlagen, wobei durch Kondensation eine vakuumerhöhende Wirkung eintritt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann fernerhin jederzeit durch Anbau weiterer Flüssigkeitsbehälter und Vakuumkessel in beliebiger Weise verlängert werden. Auf diese Weise lassen sich sehr einfach im Anschluss an den Glühprozess weitere Behandlungenim Vakuum durchführen. Ferner sind die Verbindungsrohre 6,7, 8,9 in beliebiger Weise verlängerbar, um beispielsweise eine Verlängerung der Glühoder Kühlstrecke zu bewirken. Dabei können die Glüh- oder Kühlstrecken unabhängig voneinander einzeln verlängert werden, indem jeweils nur die entsprechenden Verbindungsrohre verlängert werden.
Ist eine durch die Verlängerung der Verbindungsrohre bedingte Höhenvergrösserung der Glühanlage, aus beispielsweise baulichen Gründen, nicht möglich, so kann eine Verlängerung der Glühstrecke auch dadurch bewirkt werden, dass man einen Flüssigkeitsbehälter trocken lässt, so dass das zu behandelnde Band zwei Schleifen durchläuft, bevor es wieder in eine Schmelze eintaucht. Die Glühvorrichtung muss dann natürlich durch Anbau weiterer Bauteile in der Waagrechten verlängert werden und die Anordnung der Flüssigkeitskontakte ist dann so zu treffen, dass sich die Metallschmelzen bzw. in dem ersten und dritten Flüssigkeitsbehälter befinden.
Eine weitere Abänderung gegenüber dem Ausführungsbeispiel kann darin bestehen, dass die in der Zeichnung dargestellten Vakuumkessel 4 und 5 zu einem durchgehenden Kessel zusammengefasst sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vakuumglühvorrichtung zur kontinuierlichen Durchlaufwärmebehandlung von endlosen Metallbändern, bei der die Glühwärme des Glühgutes durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes erzeugt wird, Flüssigkeitsbehälter einen Vakuumraum gegen die Aussenatmosphäre abdichten, die Flüssigkeit in diesen Behältern als elektrische Kontaktflüssigkeit dient und die Flüssigkeitsbehälter und der Vakuumraum in zwei Ebenen übereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Flüssigkeitsbehälter vorgesehen sind, von denen die beiden äusseren Behälter den Vakuumraum gegen die Aussenatmosphäre abdichten, während ein mittlerer Behälter die Vorrichtung bzw. den Vakuumraum in eine Glüh- und Kühlzone unterteilt.