AT409183B

AT409183B - Vorrichtung zum führen eines metallbandes auf einem gaskissen

Info

Publication number: AT409183B
Application number: AT0079000A
Authority: AT
Original assignee: Ebner Peter Dipl Ing
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2002-06-25
Also published as: ATA7902000A; CN1427795A; US6805318B2; US20030146340A1; EP1294957A2; WO2001086015A3; TW483864B; AU2001252011A1; KR20020097247A; WO2001086015A2

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen mit in Bandlängsrichtung mit Abstand hintereinandergereihten Blaskästen, deren sich quer zur Bandlängsrichtung erstreckende Düsenfelder über die Feldfläche verteilte Lochdüsen und entlang der quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden Ränder Schlitzdüsen aufweisen. 



   Um ein Metallband auf einem Gaskissen schwebend in Bandlängsrichtung fördern zu können, ist es bekannt (DE 30 26 132 A), in Bandlängsrichtung hintereinander Blaskästen vorzusehen, deren Düsenfelder sich quer zur Bandlängsrichtung erstrecken und über die Feldfläche verteilte Lochdüsen aufweisen. Das durch diese Lochdüsen gegen das Metallband strömende Gas bildet ein tragendes Gaskissen, das durch eine Gasströmung aus parallelen Schlitzdüsen unterstützt wird, die quer zur Bandlängsrichtung verlaufen und die die Lochdüsen bildende, rechteckige Feldfläche begrenzen. Diese randparallelen Schlitzdüsen verhindern zwar ein Abströmen des Gases aus dem Lochdüsenbereich in Bandlängsrichtung, doch kann über solche Schlitzdüsen das Abströmen des Gases aus dem Luftkissen quer zur Bandlängsrichtung nicht behindert werden. 



   Um den statischen Druck des Gaskissens zwischen den das Düsenfeld begrenzenden Düsenschlitzen zu erhöhen und damit die Tragkraft zu steigern, ist es bekannt (DE 298 13 660 U1), die Düsenfelder ausgehend von der Längsmitte des Metallbandes gegen seine Längsränder hin zu verjüngen, so dass die Gasströmung durch die Schlitzdüsen auch das Abströmen von Gas aus dem Gaskissen quer zur Bandlängsrichtung mit der angestrebten Wirkung einer Tragkrafterhöhung behindert. Mit den sich quer zur Bandlängsrichtung nach aussen verjüngenden Düsenfeldern verbreitern sich die Rückströmkanäle zwischen den Blaskästen nach aussen hin, was mit einer entsprechenden Geschwindigkeitsverminderung der durch diese Rückströmkanäle abfliessenden Gasströmung verbunden ist.

   Dies bedeutet, dass der von der Strömungsgeschwindigkeit abhängige Druckabfall im Bereich dieser Gasrückströmung verringert und deshalb die Tragkraft entsprechend vergrössert wird. Nachteilig bei den sich gegen die Längsränder des Metallbandes   hm   verjüngenden Düsenfeldern ist allerdings, dass aufgrund der dadurch bedingten ungleichmässigen Verteilung der Lochdüsen über die Breite des Metallbandes zwangsläufig nur eine ungleichmässige Wärmebehandlung des Metallbandes über die Gasströmung erreicht werden kann. 



   Schliesslich ist es bekannt (EP 0 577 043 A2), die Lochdüsen von Düsenfeldern symmetrisch zur Bandlängsrichtung zwischen gegen das zu tragende Band vorstehenden Leitstegen anzuordnen, die parallel nebeneinandergereihte, V-förmige Strömungskanäle bilden, wobei diese V-förmigen Strömungskanäle zwischen quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden, sich über die Breite des Bandes erstreckenden Schlitzdüsen angeordnet sind. Dadurch kann zwar die Tragfähigkeit des entstehenden Gaskissens verbessert werden, allerdings wieder mit dem Nachteil einer ungleichmässigen Wärmebehandlung des Metallbandes über die Gasströmung. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass bei einer gleichmässigen Verteilung der Lochdüsen über die Breite des zu behandelnden Bandes eine Tragkraftsteigerung möglich wird, ohne den Gasvolumenstrom erhöhen zu müssen. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Schlitzdüsen entlang der Ränder aus mehreren in einer randparallelen Reihe hintereinander angeordneten Düsenschlitzen bestehen, die ausgehend von der jeweiligen Randmitte gegenüber dem Rand einwärts geneigt sind. 



   Da zufolge dieser Massnahmen im Bereich der einzelnen gegenüber dem Rand einwärts geneigten Düsenschlitze eine Verjüngung des Düsenfeldes gegen die Längsränder hin wirksam wird, wird durch diese Düsenfeldverengungen dem freien Abströmen des Gases aus dem Luftkissenbereich quer zur Bandlängsrichtung ein Widerstand entgegengesetzt, der zu einer Steigerung der Tragkraft führt, weil durch die Behinderung der Abströmung des Gases zu den Längsrändern des Metallbandes hin der statische Druck im Bereich des Gaskissens vergrössert wird. Dazu kommt, dass zwischen den hintereinandergereihten Düsenschlitzen eine zusätzliche Abströmmöglichkeit in Bandlängsrichtung geschaffen wird, und zwar in einem blaskastennahen Bereich, bevor sich die Einzelströmungen durch die Düsenschlitze zu einer gemeinsamen, gegen das Metallband gerichteten Strömung vereinigen.

   Dies bedeutet, dass ein Teil des Gases aus dem Gaskissenbereich zwischen den geneigten Düsenschlitzen zu den Rückströmkanälen zwischen den Blaskästen mit der Wirkung abströmen kann, dass die Strömungsgeschwindigkeit der im Bereich des Metallbandes umgelenkten Gasströmung verringert und damit der Druckabfall im Bereich dieser Gasströmung im Bereich des Metallbandes vergleichsweise klein gehalten werden kann, was mit einer Stützung der 

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 Tragkraft einhergeht. Trotz dieser zusätzlichen Abströmmöglichkeit des Gases in   Bandlängsrich-   tung bleibt die Stützwirkung der durch die Düsenschlitze bedingten Gasströmung auf das Gaskissen des Düsenfeldes aufrecht, weil sich ja die einzelnen Gasströmungen durch die Längsschlitze gegen das Metallband hin vereinigen.

   Die einwärts geneigten Längsschlitze entlang der quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden Ränder der Düsenfelder bringen somit durch das Zusammenwirken einerseits der Behinderung der Gasabströmung quer zur Bandlängsrichtung und anderseits der Unterstützung einer zusätzlichen Gasabströmung in Bandlängsrichtung eine vorteilhafte Steigerung der Tragfähigkeit mit sich, ohne Abstriche hinsichtlich einer gleichmässigen Wärmeübertragung zwischen der Gasströmung und dem Metallband machen zu müssen. 



   Da die Länge und Neigung der Düsenschlitze Einfluss auf das Strömungsverhalten in und quer zur Bandlängsrichtung nehmen, kann durch die Wahl dieser Parameter das Düsenfeld an unterschiedliche Verhältnisse angepasst werden. Die von der jeweiligen Randmitte der Düsenfeldränder ausgehenden Düsenschlitze können zueinander parallel verlaufen. Um weitere Anpassungsmöglichkeiten zu schaffen, kann jedoch die Neigung der Düsenschlitze mit wachsendem Abstand von der jeweiligen Randmitte zunehmen, um gegen die Längsränder des Metallbandes hin wachsenden Einfluss auf das Abströmverhalten des Gaskissens quer zur Bandlängsrichtung zu nehmen. 



   Damit aufgrund eines Überlappungsbereiches unmittelbar hintereinandergereihter Düsenschlitze keine ungleichmässige Wärmebehandlung des Bandes über die Gasströmung durch die Düsenschlitze in Kauf genommen werden muss, können unmittelbar benachbarte Düsenschlitze einer Schlitzreihe im Bereich einer gemeinsamen, in Bandlängsrichtung verlaufenden Geraden enden, so dass quer zur Bandlängsrichtung die benachbarten Düsenschlitze ohne gegenseitige Überlappung unmittelbar aneinanderschliessen, allerdings in Bandlängsrichtung gegeneinander versetzt. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskis- sen ausschnittsweise in einem vereinfachten Schaubild,
Fig. 2 die erfindungsgemässen Düsenschlitze im Randbereich eines Düsenfeldes ausschnitts- weise in einer Draufsicht in einem grösseren Massstab und
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante der Düsenschlit- ze. 



   Gemäss der Fig. 1 besteht die Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes 1 aus einem Gestell 2, das in Bandlängsrichtung 3 hintereinandergereihte Blaskästen 4 trägt, die Düsenfelder 5 bilden. 



  Diese Düsenfelder 5 erstrecken sich quer zur Bandlängsrichtung 3 und weisen über die Feldfläche verteilte Lochdüsen 6 auf, durch die Gas, beispielsweise Luft, zur Bildung eines Gaskissens gegen das Metallband 1 geblasen wird. Entlang der quer zur Bandlängsrichtung 3 verlaufenden Ränder 7 der Düsenfelder 5 sind Schlitzdüsen 8 vorgesehen, die aus einzelnen Düsenschlitzen 9 bestehen. 



  Diese in einer randparallelen Reihe hintereinander angeordneten   Düsenschlitze   9 sind - ausgehend von der jeweiligen Randmitte 10 - gegenüber dem Rand 7 einwärts geneigt, so dass die einander bezüglich des Düsenfeldes 5 gegenüberliegenden Düsenschlitze 9 das Düsenfeld gegen die Längsränder 11des Metallbandes 1 hin einengen. Die damit verbundene Einschnürung des über die Lochdüsen 6 erzeugten Gaskissens bedingt eine Behinderung des Abströmens des Gases quer zur Bandlängsrichtung 3, was sich in einer entsprechenden Erhöhung des statischen Druckes des Gaskissens und damit in einer Steigerung der Tragkraft auswirkt
Zugleich ergeben sich zwischen den Gasströmungen durch die Düsenschlitze 9 Strömungskanäle für eine Gasrückströmung 12, wie sie in den Fig 2 und 3 strichliert angedeutet ist.

   Diese Gasrückströmung 12 in Bandlängsrichtung 3 im Bereich der Blaskästen 4 verringert den rückströmenden Gasanteil, der im Bereich des Metallbandes 1 umgelenkt wird, was mit einer entsprechenden Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des am Metallband 1 umgelenkten, verringerten Gasstromes verbunden ist. Der mit der kleineren Strömungsgeschwindigkeit verbundene, verminderte Druckabfall im Bereich des Metallbandes 1 stützt die Tragfähigkeit der Vorrichtung. Trotz der zusätzlichen Abströmmöglichkeit des Gases aus dem Gaskissen in Bandlängsrichtung 3 bleibt die Stützwirkung der Gasströmung durch die Düsenschlitze 9 auf das Gaskissen der Lochdüsen 6 aufrecht, weil sich ja die Gasstrahlen durch die Düsenschlitze 9 vor dem Metallband 1 zu einem geschlossenen Gasvorhang vereinigen. 



   Die Gasrückströme 12 gelangen in Rückströmkanäle 13, die sich von der Längsmitte des Metallbandes 1 gegen die Längsränder 11 hin bezüglich des Strömungsquerschnittes durch dachartig 

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 abfallende Wandflächen 14 erweitern, um die Rückströmgeschwindigkeit in diesen Rückströmkanälen 14 vergleichsweise klein zu halten. 



   Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 verlaufen die Längsschlitze 9 der Schlitzdüsen 8 parallel zueinander, so dass auch die Neigungswinkel a dieser Düsenschlitze gleich sind. Um eine gleichmässige Wärmebehandlung des Metallbandes über die Gasströmung durch die Düsenschlitze 9 sicherzustellen, dürfen sich die Düsenschlitze 9 nicht überlappen. Sie enden daher im Bereich einer gemeinsamen, in Bandlängsrichtung verlaufenden Geraden 15, so dass die Düsenschlitze 9 quer zur Bandlängsrichtung unmittelbar aneinander anschliessen, allerdings in Bandlängsrichtung 3 gegeneinander versetzt. 



   Zum Unterschied zur Ausführungsform nach der Fig. 2 sind die Düsenschlitze 9 nach der Fig. 3 nicht zueinander parallel ausgerichtet. Es nimmt vielmehr die Neigung der Düsenschlitze 9 mit zunehmendem Abstand von der Randmitte 10 zu, so dass der Neigungswinkel a von Düsenschlitz zu Düsenschlitz 9 ausgehend von der Randmitte 10 grösser wird. Diese Vergrösserung des Neigungswinkels a bedingt eine gegen die Längsränder 11 des Metallbandes 1 zunehmende Einschnürung des durch die Lochdüsen 6 erzeugten Luftkissens, und zwar mit dem Vorteil, dass das freie Abströmen des Gases aus dem Luftkissen quer zur Bandlängsrichtung 3 zunehmend behindert wird. Dies bedeutet, dass der statische Druck im Bereich des Luftkissens und damit die Tragkraft des Luftkissens vergrössert werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1 Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen mit in Bandlängs- richtung mit Abstand hintereinandergereihten Blaskästen, deren sich quer zur Bandlängs- richtung erstreckende Düsenfelder über die Feldfläche verteilte Lochdüsen und entlang der quer zur Bandlängsrichtung verlaufenden Ränder Schlitzdüsen aufweisen, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Schlitzdüsen (8) entlang der Ränder (7) aus mehreren in einer randparallelen Reihe hintereinander angeordneten Düsenschlitzen (9) bestehen, die aus- gehend von der jeweiligen Randmitte (10) gegenüber dem Rand (7) einwärts geneigt sind
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der jeweiligen Rand- mitte (10) eines Randes (7) der Düsenfelder (5) ausgehenden Düsenschlitze (9) parallel verlaufen.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Düsenschlit- ze (9) mit wachsendem Abstand von der jeweiligen Randmitte (10) zunimmt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar benachbarte Düsenschlitze (9) einer Schlitzreihe im Bereich einer gemeinsamen, in Band- längsrichtung verlaufenden Geraden (15) enden.

HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN