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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur, insbesondere kontinuierlichen, Oberflächenbehandlung, insbesondere zur Reinigung, eines Metallbandes mittels einer Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einer Beizflüssigkeit, wobei das Metallband im wesentlichen horizontal durch einen Tank zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeit, insbesondere einen Beiztank, mit einer definierten Breite und Länge, geführt wird.
Bei Beizbehandlungen tritt das Problem auf, dass sich durch die Bewegung des zu beizenden Bandes eine Strömungsmittelgrenzschicht ausbildet, die zu einer ungleichmässigen Verteilung der Behandlungsflüssigkeit in dem Beiztank führt.
Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der Patentveröffentlichung EP0708186A1 ist bekannt, im Zuge einer Bandbehandlung in einem Beiztank Einbauten zum Aufstau von Behandlungsflüssigkeit und zur Erhöhung der Scherkraft auf die Oberfläche eines Metallbandes zu verwenden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 weiter zu entwickeln, so dass ein besonders wirtschaftliches und effizientes Verfahren zur Oberflächenbehandlung realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, sowie entsprechend der erfindungsgemässen Vorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9 gelöst.
Bei der Behandlung von Metallbändern wird das zu behandelnde Metallband üblicherweise durch mindestens einen mit Behandlungsflüssigkeit gefüllten Tank bewegt. Die Schleppwirkung des Bandes fördert dabei die Behandlungsflüssigkeit in Bandlaufrichtung.
Vor allem bei höherer Bandgeschwindigkeit erfolgt durch die Schleppwirkung eine Neigung der Badoberfläche, wodurch die Behandlungsflüssigkeit verstärkt aus dem Tank ausgetragen wird.
Durch die Neigung der Flüssigkeitsoberfläche und den verstärkten Austrag von Behandlungsflüssigkeit aus dem Tank senkt sich der Flüssigkeitsspiegel am Tankanfang, worauf das Band nur unzureichend von der Behandlungsflüssigkeit überflutet wird. Hierdurch reduziert sich die effektive Eintauchlänge des Bandes in der Behandlungsflüssigkeit und somit die Kontaktzeit zwischen Band und Behandlungsflüssigkeit. Dies führt zu einem schlechteren Behandlungsergebnis.
Bei Behandlung des Bandes, insbesondere in einer Flachbeize, bildet sich an der Oberfläche des Metallbandes eine Flüssigkeitsschicht mit einem laminaren Strömungsverhalten aus. Die chemische Wechselwirkung dieser Flüssigkeitsschicht, welche mit der Oberfläche des Metallbandes in direktem Kontakt steht, ist für den Verlauf der Bandbehandlung sowie für die erreichbare Qualität des behandelten Materials entscheidend.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass eine besonders effiziente Wechselwirkung zwischen der Behandlungsflüssigkeit und der Metalloberfläche erreicht werden kann, wenn an der Oberfläche des Metallbandes eine zumindest teilweise turbulente Strömung erzeugt wird. Hierdurch wird die beschriebene laminare Schicht an der Metallbandoberfläche zumindest teilweise aufgelöst, sowie ein Kontakt zwischen der Metallbandoberfläche und frischer Behandlungsflüssigkeit eingestellt.
Nach der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die Einrichtung zum Rückstau der Behandlungsflüssigkeit (nachfolgend Rückstaueinrichtung genannt) ein geeignetes Mittel, insbesondere ein entsprechendes Leitblech und/oder eine Leitfläche und/oder eine sonstige mechanische Rückstaueinrichtung, zur seitlichen Ableitung der Behandlungsflüssigkeit auf.
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Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird die Behandlungsflüssigkeit aufgestaut und in den seitlichen Bereich des Tanks abgeleitet, in dem eine vergleichsmässig geringere Strömung, und damit eine geringere Neigung zur Ausbildung des Schleppeffektes besteht. Gegenüber dem Stand der Technik erfolgt durch die Ableitung in den seitlichen Bereich des Behandlungstanks eine bessere Durchmischung der Behandlungsflüssigkeit. Durch die gezielte Führung der Behandlungsflüssigkeit an der Rückstaueinrichtung zum Rückstau sind zudem höhere Bandgeschwindigkeiten möglich.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung führt die Rückstaueinrichtung ausserdem zur Erhöhung der Scherkraft auf die Oberfläche des Metallbandes, in Bezug auf die Behandlungsflüssigkeit. Dadurch wird eine Turbulenz an der Bandoberfläche erzeugt und der Austausch an der Oberfläche des Metallbandes mit frischer Behandlungsflüssigkeit gefördert.
Die Bildung einer mitgeführten laminaren Grenzschicht an der zu behandelnden Oberfläche wird minimiert.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Rückstaueinrichtung im mittleren Breitenbereich des Tanks angeordnet.
Auf diese Weise kann Behandlungsflüssigkeit aus dem Zentrum des Behandlungstanks in die Seitenbereiche abgeleitet werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung weist die, gegebenenfalls im mittleren Bereich des Tanks angeordnete, Rückstaueinrichtung eine zumindest einen Teil der Behandlungsflüssigkeit aus dem - bezogen auf die quer zur Bandlaufrichtung vorgegebene Breite des Tanks - mittleren Bereich des Tanks in den - bezogen auf die quer zur Bandlaufrichtung vorgegebene Breite des Tanks - seitlichen Bereich des Tanks verdrängende geometrische Form auf.
Die geometrische Form der Rückstaueinrichtung kann entsprechend der sonstigen Ausgestaltung des Behandlungstanks gewählt werden.
In der Praxis hat sich eine Keilform oder eine an einen Schneepflug angenäherte geometrische Form, also eine von der Normale zur Bandlaufrichtung entsprechend in Bandlaufrichtung zur Seite geneigte Anlauffläche des Strömungsbrechers als zweckmässig erwiesen.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist der Strömungsbrecher derart ausgeführt, dass seine für die Ablenkung der Behandlungsflüssigkeit zuständige vordere Fläche durch Anordnung entsprechender Flächenbereiche den Strom der Behandlungsflüssigkeit teilt und einen Teil durch eine entsprechend von der Normale zur Bandlaufrichtung in Bandlaufrichtung geneigte Oberfläche an die eine Seite des Tanks sowie einen anderen Teil der Behandlungsflüssigkeit durch einen entsprechend unterschiedlich geneigten Flächenbereich an die zweite Seite des Tanks ablenkt.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist der Strömungsbrecher derart ausgeführt, dass seine für die Ablenkung der Behandlungsflüssigkeit zuständige vordere Fläche einen Teil des auflaufenden Flüssigkeitsstromes der Behandlungsflüssigkeit durch eine entsprechend von der Normale zur Bandlaufrichtung in Bandlaufrichtung geneigte Oberfläche an eine Seite des Tanks führt bzw. ablenkt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind seitwärts an dem Tank eine Öffnung und/oder eine Leitung vorgesehen, durch welche ein Teilstrom der Behandlungsflüssigkeit aus dem Tank ableitbar ist.
Durch diese Massnahme kann eine zusätzliche Strömung im Behandlungstank erzeugt werden, die eine weitere turbulente Vermischung der Behandlungsflüssigkeit im Behandlungstank und
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damit einen örtlichen Konzentrationsabgleich der Behandlungsflüssigkeit erzeugt. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird durch die teilweise Ableitung der Behandlungsflüssigkeit gezielt eine Strömung der Behandlungsflüssigkeit aus der Mitte des Tanks in den seitlichen Bereich des Tanks erzeugt. Durch das Aufeinandertreffen verschiedener Strömungen erfolgt eine besonders intensive Durchmischung der Behandlungsflüssigkeit und/oder eine Auflösung der laminaren Flüssigkeitsschicht.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Öffnung und/oder Leitung derart eingerichtet, dass der durch die Rückstaueinrichtung in den seitlichen Bereich des Tanks führbare Teil der Behandlungsflüssigkeit zumindest teilweise aus dem Tank ableitbar ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Öffnung und/oder Leitung zur Ableitung des Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit im Bereich der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar vor der Rückstaueinrichtung, angeordnet.
Im Bereich der Rückstaueinrichtung ergibt sich durch den durch die Ableitung der Behandlungsflüssigkeit in den seitlichen Bereich des Behandlungstanks erzielten hohen Staudruck eine besondere günstige Konstellation zur Ableitung der Behandlungsflüssigkeit.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine, gegebenenfalls weitere, Leitung und/oder Öffnung vorgesehen, über die Behandlungsflüssigkeit, insbesondere zumindest ein Teil des abgeleiteten Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit, nachfolgend, gegebenenfalls seitwärts - bezogen auf die quer zur Bandlaufrichtung vorgegebene Breite des Tanks-, gegebenenfalls an einer Stelle vor der Ableitung - in Bandlaufrichtung gesehen in den Tank einleitbar ist.
Durch das Ein- und/oder Ableiten, insbesondere durch die Zirkulation, der Behandlungsflüssigkeit wird die Bewegung der Flüssigkeit im Behandlungstank und damit die Zufuhr von Behandlungsflüssigkeit zu der zu behandelnden Metallbandoberfläche verstärkt.
Durch diese Massnahme wird die Effizienz des Behandlungsvorganges verbessert, wodurch weiters ein höherer Durchsatz (höhere Bandgeschwindigkeit) möglich ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die weitere Leitung und/oder Öffnung zur zumindest teilweisen Einleitung des aus dem Tank abgeleiteten Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit, im Bereich der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar nach der Rückstaueinrichtung, vorgesehen.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung sind zur Einund/oder Ableitung eines Teilstromes an Behandlungsflüssigkeit in den Tank und/oder aus dem Tank eine oder mehrere Flüssigkeitsstrahlpumpen, insbesondere Wasserstrahlpumpen, vorgesehen. Nach einer besonderen Ausführungsform sind dabei eine oder mehrere Flüssigkeitsstrahlpumpen am Tank angeordnet.
Nach einer besonderen Ausführungsform ist die Flüssigkeitsstrahlpumpe dabei saugseitig leitungsmässig mit der Öffnung und/oder Leitung zur Ableitung des Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit aus dem Behandlungstank verbunden. Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die Flüssigkeitsstrahlpumpe druckseitig mit der Öffnung und/oder Leitung zur Einleitung von Behandlungsflüssigkeit verbunden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Teilstrom der Behandlungsflüssigkeit aus dem Behandlungstank in ein Zwischengefäss abgeleitet und nach einer gegebenenfalls in dem Zwischengefäss zu erfolgenden Aufbereitung wiederum, gegebenenfalls unter Wirkung einer Flüssigkeitsstrahlpumpe, zumindest teilweise in den Behandlungstank eingeleitet.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird durch den Einbau von mindestens einer Zirkulations-Rückstaueinrichtung die Behandlungsflüssigkeit von Orten mit höherem Badniveau (z. B. Tankende) zu einem Ort mit niedrigerem Badniveau (z. B. Tankanfang) geleitet.
Dadurch wird die Höhe des Flüssigkeitstandes in dem Behandlungstank ausgeglichen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll durch die Anwendung der Flüssigkeitsstrahlpumpe der Austausch der Behandlungsflüssigkeit sowie die Durchmischung der Behandlungsflüssigkeit im Tank verstärkt werden. Nach einer besonderen Ausführungsform gelangt als Treibflüssigkeit zweckmässigerweise die Behandlungsflüssigkeit, eine ein Beizmedium enthaltende Flüssigkeit oder Wasser zur Anwendung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erreicht man durch eine parallele Anwendung der Flüssigkeitsstrahlpumpe zur Ein- und/oder Ableitung der Behandlungsflüssigkeit, insbesondere zur Zirkulation der Behandlungsflüssigkeit im Behandlungstank, sowie durch die Verwendung einer oder mehrerer Rückstaueinrichtungen, insbesondere einem als Damm und/oder Wehr ausgeführten Strömungsbrecher, ein besonders vorteilhaftes Ergebnis. Bei der Kombination mit Strömungsbrechern wird nach einer bevorzugten Ausführungsform die aufgestaute Behandlungsflüssigkeit zumindest teilweise vor solchen Dämmen seitlich abgeleitet und beispielsweise entweder am Tankanfang oder hinter einem - in Bandlaufrichtung gesehen vorgeordneten Strömungsbrecher wieder zugeführt.
Im letzteren Fall erfolgt also nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung die Rückführung der abgeleiteten Behandlungsflüssigkeit in einen Abschnitt zwischen zwei Strömungsbrechern.
Erfindungsgemäss kann die abgeleitete Behandlungsflüssigkeit einerseits direkt in den Behandlungstank rezirkuliert werden, andererseits ist durch die Erfindung auch jener Fall abgedeckt, wonach die abgeleitete Behandlungsflüssigkeit in ein Zwischengefäss, beispielsweise in einen Umwälztank, eingeleitet wird, und nachfolgend aus dem Zwischengefäss, gegebenenfalls nach einer geeigneten Aufbereitung, wiederum Behandlungsflüssigkeit zur erfindungsgemässen Einleitung in den Behandlungstank entnommen wird.
Nach einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist eine weitere Leitung und/oder Öffnung zur zumindest teilweisen Einleitung des aus dem Tank abgeleiteten Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit im Bereich einer, gegebenenfalls weiteren, der Rückstaueinrichtungen, insbesondere unmittelbar nach der jeweiligen Rückstaueinrichtung, vorgesehen.
Durch die in Folge der Rückstaueinrichtung erzeugten Turbulenzen erweist sich die genannte Stelle als zur Einleitung von Behandlungsflüssigkeit besonders begünstigt. Es erfolgt eine besonders intensive Vermischung der eingeleiteten Behandlungsflüssigkeit mit der bereits im Tank befindlichen Behandlungsflüssigkeit.
Durch die intensive Durchmischung der Behandlungsflüssigkeit in dem Behandlungstank werden Konzentrationsunterschiede, insbesondere zwischen dem mit der Metallbandoberfläche in Kontakt befindlichen Teil der Behandlungsflüssigkeit und der anderen im Behandlungstank befindlichen Behandlungsflüssigkeit rasch ausgeglichen.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird im Bereich der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar vor der Rückstaueinrichtung, ein Teilstrom der Behandlungsflüssigkeit seitwärts aus dem Tank abgeleitet.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird zumindest ein Teil der von der Rückstaueinrichtung in den seitlichen Bereich des Tanks geführten Behandlungsflüssigkeit seitwärts aus dem Tank abgeleitet.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Menge
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an Behandlungsflüssigkeit im Bereich der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar - in Bandlaufrichtung gesehen - nach der Rückstaueinrichtung, vorzugsweise unter Druck und/oder auf Höhe der Behandlung des Metallbandes, in den Tank eingeleitet.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine mit einer Treibflüssigkeit operierende Flüssigkeitsstrahlpumpe betrieben, mit welcher die Menge an Behandlungsflüssigkeit unter Druck, vorzugsweise auf Höhe der Behandlung des Metallbandes, in den Tank eingeleitet wird.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Einleitung der Menge an Behandlungsflüssigkeit im Bereich des Ortes der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar nach der Rückstaueinrichtung, durchgeführt.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Ableitung der Menge an Behandlungsflüssigkeit im Bereich des Ortes der Rückstaueinrichtung, insbesondere unmittelbar vor der Rückstaueinrichtung, durchgeführt.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird als Treibflüssigkeit eine ein Beizmedium enthaltende Flüssigkeit verwendet.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die Einleitung zumindest eines Teiles des abgeleiteten Teilstromes der Behandlungsflüssigkeit, im Bereich einer, gegebenenfalls weiteren, der Rückstaueinrichtungen, insbesondere unmittelbar nach einer dieser Rückstaueinrichtungen, durchgeführt.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird die einzuleitende Menge an Behandlungsflüssigkeit zumindest teilweise aus dem abgeleiteten Teilstrom der Behandlungsflüssigkeit des Tanks gebildet.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens enthält die einzuleitende Menge an Behandlungsflüssigkeit zumindest einen Anteil an frischer zugesetzter Behandlungsflüssigkeit.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist im Zuge der Einleitung der Behandlungsflüssigkeit ein Austausch der verbrauchten Behandlungsflüssigkeit durch frische Behandlungsflüssigkeit vorgesehen.
Durch den seitlichen Abzug der Flüssigkeit entsteht eine neue Strömung, die dem vorherrschenden Schleppeffekt entgegenwirkt.
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der durch die Rückstaueinrichtung in den seitlichen Bereich geführte Teil der Behandlungsflüssigkeit zumindest teilweise, gegebenenfalls unter zumindest teilweiser Nutzung der Strömungsenergie, aus dem Tank abgeleitet. Hierbei handelt es sich um eine besonders einfache und effiziente Art der Ableitung von Behandlungsflüssigkeit aus dem Behandlungstank.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird der aus dem Tank abzuleitende Teilstrom, vorzugsweise unter Einwirkung der mit der Treibflüssigkeit betriebenen Flüssigkeitsstrahlpumpe, seitwärts am Tank, quer zur Bandlaufrichtung, vorzugsweise auf Höhe der Behandlung des Metallbandes, aus dem Tank abgeleitet, insbesondere abgesaugt.
Bei der Zirkulierung von Behandlungsflüssigkeit, insbesondere von Beizmedium, in einem Behandlungstank, sind folgende besondere Ausführungsformen möglich:
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a) die Flüssigkeit wird seitlich aus dem Tank (von einem Bereich mit höherem Badniveau) entnommen und im selben Tank in Richtung Tankanfang (Tankbereich mit niedrigerem Bad- niveau) zurückgefördert b) die Flüssigkeit wird vor einem Strömungsbrecher (= Rückstaueinrichtung) rückgestaut, vor diesem seitlich aus dem Tank entnommen und gegen die Bandlaufrichtung zurückgefördert c)
die Behandlungsflüssigkeit wird vor einem Strömungsbrecher vorzugsweise seitlich ent- nommen und nach dem davor angeordneten Strömungsbrecher seitlich wieder zugeführt Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist zur Verstärkung der Flüssigkeitsrückführung die Verwendung von Flüssigkeitsstrahlpumpen und Nutzung des Saugeffektes von Flüssigkeitsstrahlpumpen vorgesehen.
Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung sind zur Rückführung der (rückgestauten) Behandlungsflüssigkeit (z. B. Beizflüssigkeit) durch (Rohr-) Leitungen folgende Kreisläufe möglich: a) langer Kreislauf: Entnahme am Tankende und/oder mehreren Stellen im Tank und Rückfüh- rung zum Tankanfang zu einer oder mehreren Stellen b) kurzer Kreislauf:
Entnahme und Rückführung innerhalb eines Abschnittes, bei Variante mit
Strömungsbrecher zwischen zwei Strömungsbrechern, c) Kreislauf über einen Umwälztank d) verschiedene Kombinationen der Varianten a bis c Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist die Rückführung der Behandlungsflüssigkeit mit oder ohne Strömungsbrecher auf folgende Weise möglich: a) an einer Tankseite, b) an beiden Tankseiten, c) abwechselnd an beiden Tankseiten d) entsprechend einer Kombination mehrerer der Varianten a bis c Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist eine Anordnung der seitlichen Austrittsöffnungen bezogen auf das zu behandelnde Band (pass-line) auf folgende Weisen möglich:
a) oberseitig b) mittig c) unterseitig d) entsprechend einer Kombination mehrerer der Varianten a bis c Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist die Eindüsung der Behandlungsflüssigkeit (z. B. der Beizflüssigkeit), bezogen auf das zu behandelnde Band (passline) auf folgende Weisen möglich: a) oberseitig b) mittig c) unterseitig d) entsprechend einer Kombination mehrerer der Varianten a bis c Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erfolgt die seitliche Eindüsung bei Verwendung von Strömungsbrechern unmittelbar nach einem Strömungsbrecher.
Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist eine mehrfache Installation der Rückführungseinheit (mit und ohne Strömungsbrecher) innerhalb eines Tankes möglich, wobei die Säure
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a) zu einer Eintrittsöffnung oder b) zu mehreren Eintrittsöffnungen geleitet wird.
Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist eine Verstärkung der Ableitung der Behandlungsflüssigkeit und dadurch Verstärkung der Zirkulationswirkung durch Einbau von einer oder mehreren Vorrichtungen (Strömungsbrecher) denkbar, wobei a) die Behandlungsflüssigkeit vor dem Strömungsbrecher rückgestaut und vor dem Strö- mungsbrecher seitlich aus dem Beiztank entnommen wird und/oder b) der Behandlungstank in mehrere Sektionen unterteilt wird, und dabei gegebenenfalls eine freie Badoberfläche, d. h. keinen Beizkanal etwa durch einen abgehängten Deckel oder an- dere spezielle Tankeinbauten bereitgestellt wird.
Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist der Strömungsbrecher wie folgt ausgeführt : a) in Form eines beidseitigen Keiles (Schneepflugform) zum besseren seitlichen Ableiten der
Behandlungsflüssigkeit gleichzeitig zu beiden Seitenwänden des Tanks oder b) in Form eines Keiles zum besseren seitlichen Ableiten der Behandlungsflüssigkeit abwech- selnd in Richtung der einen oder anderen Seitenwand des Tanks Nach verschiedenen besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist die Halterung des Strömungsbrechers (für Ausweichmöglichkeit bei Bandberührung) a) als Pendelaufhängung mit vertikaler Ausweichmöglichkeit und/oder b) als Vertikale (90 zu Bandoberfläche) mit einer seitlichen Führung c) als Schräge (> 90 in Bandlaufrichtung) mit einer seitlichen Führung ausgeführt.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Strömungsbrecher in der Nähe eines unteren Distanzhalters, insbesondere eines Schleifsteins, vorzugsweise unmittelbar vor, genau über, oder unmittelbar nach dem Schleifstein, angeordnet.
Die Erfindung ist nachfolgend entsprechend verschiedener besonderer Ausführungsformen anhand mehrerer schematischer Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung mit zwei kurzen Rückführungseinheiten und einer grossen Rückführungseinheit, jeweils zur Zirkulation der Behandlungsflüssigkeit Fig. 2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung mit drei Rückführungseinheiten wobei jeweils abwechselnd an der rechten und der linken Seitenwand des Behandlungstanks kurze Rückführungseinheiten angeordnet sind.
Fig. 3 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung mit 4 Rückführungseinheiten, wobei 3 Strömungsbrecher vorgesehen sind.
Fig. 4 eine Ausführungsform einer Rückstaueinrichtung Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Rückstaueinrichtung.
Nach Fig. 1 ist ein Behandlungstank 1 dargestellt, durch den ein Metallband in der skizzierten Richtung 2 geführt wird. Der Behandlungstank weist dabei zur Illustration der Erfindung eine grosse Rückführungseinheit zur Entnahme und Einleitung von Behandlungsflüssigkeit, sowie zwei kleinere Rückführungseinheiten auf.
Die grosse Rückführungseinheit besteht aus einer Leitung 3 zur seitlichen Entnahme von Behandlungsflüssigkeit sowie einer mit einer Flüssigkeitsstrahlpumpe ausgestatteten Leitung 5 zur
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Zufuhr von Behandlungsflüssigkeit in den Behandlungstank, wobei eine Leitung 4 vorgesehen ist, durch welche zusätzliche Behandlungsflüssigkeit und/oder Treibflüssigkeit, insbesondere Beizmedium, beispielsweise aus einem Umwälztank, in den Behandlungstank, insbesondere zum Betrieb der Flüssigkeitsstrahlpumpe, zugeführt werden kann. Die dargestellten kleineren Rückführungseinheiten weisen entsprechende Leitungen 6 und 7 bzw. 10 und 11 bzw. 8 und 9 auf.
Die Ausführung nach Fig. 2 entspricht im Wesentlichen der Ausführung nach Fig. 1, wobei jedoch 3 kleine Rückführungseinheiten 12,13 und 14 vorgesehen sind, die jeweils abwechselnd an der rechten und linken Seitenwand des Behandlungstanks angeordnet sind, wobei die Behandlungsflüssigkeit zumindest teilweise gegen die Bandlaufrichtung in den Tank eingebracht wird. Die Richtung der Einbringung der Behandlungsflüssigkeit schliesst dabei mit dem Richtungsvektor der Bandlaufrichtung einen Winkel a ein. Der Winkel a hat vorzugsweise einen Wert von grösser als 90 .
In Fig. 3 ist eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wonach in dem Tank verschiedene Strömungsbrecher 15,16 und 17 angeordnet sind. Entsprechend den verwendeten Strömungsbrecher sind dabei die Rückführungseinheiten geeignet angepasst, wobei insbesondere abhängig von der Form des Strömungsbrechers die jeweilig passende Rückführungseinheit, wie die Rückführungseinheit 21 auf der rechten Seite, oder wie die Rückführungseinheit 18 auf der linken Seite, angeordnet sind. Handelt es sich um einen Strömungsbrecher in Schneepflugform 16 sind nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf beiden Seitenwänden Rückführungskreisläufe 19,20 angeordnet.
Wie angesichts eines Schnittes Z-Z gezeigt ist, ist der Strömungsbrecher 16 in zwei seitlichen Halterungen 22 und 23, beispielsweise Schienen, gegebenenfalls verschiebbar, fixiert. Unterhalb des Strömungsbrechers 16 ist ein Distanzhalter 24 angebracht. Im Schnitt A-A ist weiters der Flüssigkeitsstand 25 und das Metallband 26 schematisch angedeutet.
In Fig. 4 ist eine besondere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei eine schneepflugförmige Rückstaueinrichtung 27 vorgesehen ist, die über eine geeignete Einrichtung drehbar und/oder verschiebbar ausgeführt ist. Das Band 28 wird oberhalb eines Schleifsteines 33 und unterhalb der Rückstaueinrichtung 27 unterhalb der Oberfläche 25' der Behandlungsflüssigkeit durch die Behandlungsflüssigkeit bewegt. Die Vorrichtung weist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jeweils zumindest zwei Rohre 29a, 29b zur Zufuhr und zwei Rohre 30a, 30b zur Abfuhr von Behandlungsflüssigkeit auf, welche in unmittelbarer Nähe zur Rückstaueinrichtung 27 angeordnet sind. Mit Pfeilen 31, 32 sind die Strömungsverhältnisse in der Behandlungs-Rückstaueinrichtung schematisch dargestellt.
Nach Fig. 5 ist eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung mit einer Rückstaueinrichtung 34 dargestellt. Es handelt sich dabei um eine keilförmige Rückstaueinrichtung, die dreh- und/oder verschiebbar über dem durchlaufenden Metallband 35 und einem Distanzhalter 36 angeordnet ist. Nach dieser besonderen Ausführungsform sind jeweils ein Rohr 37 zur Ableitung und ein Rohr 38 zur Einleitung der Behandlungsflüssigkeit im Bereich der Rückstaueinrichtung 34 vorgesehen. Mit Pfeilen 39 sind wiederum schematisch die Strömungsverhältnisse in der Behandlungs-Rückstaueinrichtung charakterisiert.
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