AT524962B1

AT524962B1 - Schwebebandofen

Info

Publication number: AT524962B1
Application number: ATA9040/2020A
Authority: AT
Inventors: ebner Robert; Pschebezin Ulrich; Grujic Igor; Pocherdorfer Alexander
Original assignee: Ebner Ind Ofenbau
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2020-02-17
Publication date: 2022-11-15
Also published as: AT524962A5; US11708621B2; WO2020173738A1; DE102019105167B3; JP2022521636A; JP7358492B2; US20220162719A1; CN113454246A; CN113454246B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwebebandofen (100) zum Temperieren eines Metallbandes (101). Der Schwebebandofen (100) weist einen Schwebedüsenbalken (110) auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung (102) des Metallbandes (101) durch den Schwebebandofen (100) erstreckt, wobei der Schwebedüsenbalken (110) zwei gegenüberliegende erste Schwebedüsenreihen (111) aufweist, welche durch einen Zentralbereich (112) des Schwebedüsenbalken (110) beabstandet sind. Die Schwebedüsenreihen (111) sind derart eingerichtet, dass entsprechende Schwebedüsenstrahlen (113) generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Richtung Zentralbereich (112) aufweisen, um ein Druckpolster zum Führen des Metallbands (101) bereitzustellen. Ferner weist der Schwebebandofen (100) einen Temperierdüsenbalken (120) auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung (102) des Metallbandes (101) erstreckt und entlang der Bandlaufrichtung (102) vom dem Schwebedüsenbalken (110) beabstandet angeordnet ist, wobei der Temperierdüsenbalken (120) zwei gegenüberliegende weitere Temperierdüsenreihen (121) aufweist, welche durch einen weiteren Zentralbereich (122) des Temperierdüsenbalkens (120) beabstandet sind. Die Temperierdüsenreihen (121) derart eingerichtet, dass entsprechende Temperierdüsenstrahlen (123) generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Gegenrichtung zu dem weiteren Zentralbereich (122) aufweisen.

Description

Beschreibung

SCHWEBEBANDOFEN

TECHNISCHES GEBIET [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwebebandofen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

[0002] Zum gezielten Erwärmen und Kühlem von Metallbändern werden Schwebebandöfen eingesetzt. In Schwebebandofen wird das Metallband durch die einzelnen Temperaturzonen schwebend hindurchgeführt. Dies führt dazu, dass das Metallband kontaktlos durch einen entsprechenden Schwebebandofen hindurchgeführt werden kann.

[0003] Der schwebende Zustand des Metallbands wird über Luftdüsenpolster generiert. Dabei wird Druckluft gegen das Metallband geströmt, um einen schwebenden Zustand des Metallbands einzustellen. Gleichzeitig wird das Metallband entlang einer Bandlaufrichtung durch den Schwebebandofen hindurchgeführt.

[0004] Die Temperatur der Druckluft wird entsprechend eingestellt, um eine gewünschte Temperierung des Metallbandes zu erzielen. Dabei ist ein exaktes Temperieren des Metallbandes häufig schwierig und verlustbehaftet.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen effizienten Schwebebandofen bzw. eine Schwebebandanlage bereitzustellen, mit dem ein Metallband exakt und effektiv temperiert werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird mit einem Schwebebandofen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.

[0007] Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schwebebandofen bzw. eine Schwebebandanlage zum Temperieren (d.h. Kühlen oder Erwärmen) eines Metallbandes bereitgestellt. Der Schwebebandofen weist einen Schwebedüsenbalken auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung des Metallbandes durch den Schwebebandofen erstreckt. Der Schwebedüsenbalken weist zwei (oder mehrere) gegenüberliegende erste Schwebedüsenreihen auf, welche durch einen Zentralbereich des Schwebedüsenbalken beabstandet sind, wobei die Schwebedüsenreihen derart eingerichtet sind, dass entsprechende Schwebedüsenstrahlen generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Richtung Zentralbereich aufweisen, um ein Druckpolster zum Führen des Metallbands bereitzustellen.

[0008] Ferner weist der Schwebebandofen einen Temperierdüsenbalken auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung des Metallbandes erstreckt und entlang der Bandlaufrichtung vom dem Schwebedüsenbalken beabstandet angeordnet ist. Der Temperierdüsenbalken weist zwei (oder mehrere) gegenüberliegende weitere Temperierdüsenreihen auf, welche durch einen weiteren Zentralbereich des Temperierdüsenbalkens beabstandet sind. Die Temperierdüsenreihen sind derart eingerichtet, dass entsprechende Temperierdüsenstrahlen generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Gegenrichtung zu dem weiteren Zentralbereich aufweisen.

[0009] Der Schwebebandofen bzw. die Schwebebandanlage ist ausgebildet, ein Metallband schwebend entlang einer Förderrichtung bzw. entlang der Bandlaufrichtung des Metallbandes zu befördern. Gleichzeitig ist der Schwebebandofen ausgebildet, dass Metallband mit einer gewünschten Temperatur zu Temperieren, d. h. zu erwärmen oder zu kühlen. Hierzu weist der Schwebebandofen den folgenden näher beschriebenen Schwebedüsenbalken und Temperierdüsenbalken auf. Zusätzlich zu den genannten Düsenbalken kann der Schwebebandofen zusätzliche Heiz- oder Kühleinrichtungen aufweisen. Beispielsweise können zwischen den einzelnen Düsenbalken Induktionsheizungselemente, Widerstandsheizungselemente oder Infrarotheizungs-

elemente angeordnet sein.

[0010] Das Metallband wird durch eine Temperierzone des Schwebebandofens schwebend geführt. Innerhalb Temperierzone befindet sich eine Mittelebene, welche im Allgemeinen einer horizontalen Ebene entspricht. Die Bandlaufrichtung wird innerhalb der Mittelebene definiert, sodass entlang der Bandlaufrichtung ein Eingang des Schwebebandofens und ein Ausgang des Schwebebandofens vorliegen. Mit anderen Worten wird das Metallband entlang der Bandlaufrichtung von einem Eingang des Bandschwebeofens zu einem Ausgang des Bandschwebeofens befördert.

[0011] Ein Schwebedüsenbalken erstreckt sich quer, insbesondere 90°, zu der Bandlaufrichtung. Insbesondere erstreckt sich der Schwebedüsenbalken mindestens über die gesamte Breite des Metallbandes. An den zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Schwebedüsenbalkens sind entsprechende Schwebedüsenreihen angeordnet, die durch einen Zentralbereich des Schwebedüsenbalkens beabstandet sind. Bezugnehmend auf die Bandlaufrichtung weist ein Schwebedüsenbalken somit eine vordere Schwebedüsenreihe und eine hintere Schwebedüsenreihe auf.

[0012] Die Schwebedüsenreihen sind derart ausgebildet und eingerichtet, dass Schwebedüsenstrahlen generierbar sind, die mit einer vorbestimmten und exakt definierten Richtung bezüglich der Mittelebene in die Temperierzone des Schwebebandofens eingeströmt werden können. Die Schwebedüsenreihen gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere derart ausgebildet, dass die Schwebedüsenstrahlen der entsprechenden Schwebedüsenreihen jeweils in Richtung des Zentralbereichs, d. h. der Mitte des Schwebedüsenbalkens in die Temperierzone ein strömen. Mit anderen Worten weisen die Schwebedüsenstrahlen jeweils eine Richtungskomponente auf, welche in Richtung Zentralbereich des Schwebedüsenbalken gerichtet ist und entsprechend nicht nach außen, d. h. in Gegenrichtung zu dem Zentralbereich. Somit werden die Schwebedüsenstrahlen im Zentrum, d. h. in einem Bereich über dem Zentralbereich gebündelt und ein starkes Druckpolster wird in der Temperierzone über dem Zentralbereich des Schwebedüsenbalkens generiert. Dies führt dazu, dass eine hohe Tragkraft zum Tragen bzw. zum Ablenken/Justieren der Lage des Metallbandes möglich ist.

[0013] Ein Temperierdüsenbalken erstreckt sich quer, insbesondere 90°, zu der Bandlaufrichtung. Insbesondere erstreckt sich der Temperierdüsenbalken mindestens über die gesamte Breite des Metallbandes. An den zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Temperierdüsenbalkens sind entsprechende (zwei oder mehr als zwei) Temperierdüsenreihen angeordnet, die durch einen weiteren Zentralbereich des Temperierdüsenbalkens beabstandet sind. Bezugnehmend auf die Bandlaufrichtung weist ein Temperierdüsenbalken somit eine vordere Temperierdüsenreihe und eine hintere Temperierdüsenreihe auf.

[0014] Die Temperierdüsenreihen sind derart ausgebildet und eingerichtet, dass Temperierdüsenstrahlen generierbar sind, die mit einer vorbestimmten und exakt definierten Richtung bezüglich der Mittelebene in die Temperierzone des Schwebebandofens eingeströmt werden können. Die (zwei oder mehr als zwei) Temperierdüsenreihen gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere derart ausgebildet, dass die Temperierdüsenstrahlen der entsprechenden Temperierdüsenreihen jeweils in Gegenrichtung des weiteren Zentralbereichs, d. h. weg von der Mitte des Temperierdüsenbalkens in die Temperierzone einströmen. Mit anderen Worten weisen die Temperierdüsenstrahlen jeweils eine Richtungskomponente auf, welche in Gegenrichtung zum weiteren Zentralbereich des Temperierdüsenbalkens gerichtet ist und entsprechend nicht nach innen, d. h. in Richtung zu dem weiteren Zentralbereich. Somit werden die Temperierdüsenstrahlen nicht im Zentrum, d. h. in einem Bereich über dem weiteren Zentralbereich gebündelt, sondern die Temperierdüsenstrahlen verteilen sich in der Umgebung der entsprechenden Temperierdüsenbalken.

[0015] Somit wird im Vergleich zu den Schwebedüsenbalken kein starkes Druckpolster in der Temperierzone geschaffen. Dies führt dazu, dass durch die Temperierdüsenreihen ein hoher Volumenstrom an Temperierfluid eingeströmt werden kann, ohne ein Steuern des Druckpolsters zu generieren, welches die Lage des Metallbandes ungewollt ablenkt. Gleichzeitig wird durch den hohen Volumenstrom eine hohe Temperierwirkung des Metallbandes mittels dem Temperierfluid

geschaffen.

[0016] Mit der vorliegenden Erfindung wird somit ein Schwebebandofen geschaffen, welcher einerseits eine exakte Führung mittels Schwebedüsenbalken ermöglicht und gleichzeitig ein effektives Temperieren des Metallbandes mittels der Temperierdüsenbalken ermöglicht. Die Temperierdüsenbalken und die Schwebedüsenbalken sind beispielsweise an ein gemeinsames Temperierfluid-Reservoir angeschlossen, sodass diese mit einem gleichen Temperierfluid betrieben werden können. Alternativ können die Temperierdüsenbalken mit einem unterschiedlichen Temperierfluid als die Schwebedüsenbalken versorgt werden.

[0017] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest eine Schwebedüsenreihe eine Vielzahl von separaten Schwebedüsen auf.

[0018] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest eine Schwebedüsenreihe zumindest eine Schlitzdüse auf, welche sich quer zur Bandlaufrichtung erstreckt.

[0019] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Bandlaufrichtung innerhalb einer Mittelebene des Schwebebandofens definiert, wobei zumindest eine Schwebedüsenreihe derart ausgebildet ist, dass ein Winkel a zwischen den Schwebedüsenstrahlen und der Mittelebene 30° bis 75°, insbesondere 45°, beträgt. Alternativ kann der Winkel zwischen den Schwebedüsenstrahlen und einer Normalen der Mittelebene definiert werden, welcher dann einem Bereich zwischen 15° und 60° aufweist. Die Schwebedüsen der Schwebedüsenreihen sind derart konfiguriert, dass an ihrem Austritt das Temperierfluid mit einer vorbestimmten Richtung strahlenförmig in Richtung Temperierzone geströmt wird. Die oben beschriebenen Winkelangaben definieren somit die Schwebedüsenstrahlen am Ausgang der entsprechenden Schwebedüsen. Nach Verlassen der Schwebedüsen werden die Schwebedüsenstrahlen entsprechend der Strömungscharakteristik innerhalb der Temperierzone abgelenkt. Mit dem beschriebenen Winkel kann ein besonders starkes Druckpolster im Zentralbereich des Schwebedüsenbalkens generiert werden.

[0020] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Schwebedüsenreihen derart ausgebildet, dass ein Winkel zwischen den Schwebedüsenstrahlen der einen Schwebedüsenreihe und ein Winkel zwischen den Schwebedüsenstrahlen der anderen Schwebedüsenreihe sich unterscheiden. Somit kann die Position des Druckpolsters leicht innerhalb des Zentralbereichs in Bandlaufrichtung angepasst werden.

[0021] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist zwischen den Schwebedüsenreihen im Zentralbereich ein Auflagebereich ausgebildet, welcher derart eingerichtet ist, dass das Metallband auf dem Auflagebereich auflegbar ist. Insbesondere ragt der Auflagebereich weiter die Temperierzone hinein als ein entsprechender Düsenauslass der entsprechenden Schwebedüsenreihen. Während eines Startvorgangs oder bei einer Störung des Schwebebandofens kann somit das Metallband auf dem Auflagebereich schonend aufgelegt werden.

[0022] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Auflagebereich DüsenÖffnungen zum Ausströmen von Fluid auf. An dem Auflagebereich kann insbesondere ein Lochblech, welches eine Vielzahl von Düsenlöchern aufweist, angeordnet sein. Mit dem ein strömenden Fluid durch das Loch Blech kann beispielsweise die Form und die Stärke des Druckpolsters beeinflusst werden.

[0023] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest eine Temperierdüsenreihe eine Vielzahl von separaten Temperierdüsen auf. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist zumindest eine Temperierdüsenreihe zumindest eine Schlitzdüse auf, welche sich quer zur Bandlaufrichtung erstreckt. Die einzelnen Temperierdüsen können über einen rechteckigen Austrittsquerschnitt verfügen. Der Neigungswinkel kann in einem Bereich zwischen 0° und 45° variiert werden.

[0024] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Bandlaufrichtung innerhalb einer Mittelebene des Schwebebandofens definiert, wobei zumindest eine Temperierdüsenreihe derart ausgebildet sind, dass ein Winkel ß zwischen den Temperierdüsenstrahlen und einer Nor-

malen n der Mittelebene 0° bis 30° oder 45°, insbesondere 15°, beträgt. Somit strömen die Temperierdüsenstrahlen relativ direkt auf das Metallband, sodass somit Prallstrahlen ermöglicht werden. Mittels Prallstrahlen kann ein effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Metallband und dem Temperierfluid ermöglicht werden.

[0025] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die Temperierdüsenreihen derart ausgebildet, dass ein Winkel zwischen den Temperierdüsenstrahlen der einen Temperierdüsenreihen und ein Winkel zwischen den Temperierdüsenstrahlen der anderen Temperierdüsenreihe sich unterscheiden.

[0026] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist zwischen den Temperierdüsenreihen ein zum Metallband bzw. zur Temperierzone gerichteter offener Kanal ausgebildet. Der offene Kanal führt dazu, dass Temperierfluid, welches von dem Metallband zurück geströmt und insbesondere aufgrund der Prallstrahlung zurückprallt, in den offenen Kanal ein strömen kann und abgeführt werden kann. Somit wird der Druck, welcher durch die Temperierdüsenstrahlen erzeugt wird reduziert, da das Volumen zwischen dem Temperierdüsenbalken und dem Metallband mittels des offenen Kanals vergrößert wird.

[0027] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Schwebebandofen eine Vielzahl an Schwebedüsenbalken und/oder eine Vielzahl von Temperierdüsenbalken auf. Die Anzahl richtet sich nach der gewünschten Temperierleistung und dem Förderweg des Metallbands im Schwebebandofen.

[0028] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist zwischen zwei in Bandlaufrichtung beabstandeten Schwebedüsenbalken (welche sich beide unterhalb oder oberhalb des Metallbandes bzw. der Temperierzone befinden) zumindest ein Temperierdüsenbalken angeordnet. Insbesondere kann zwischen zwei benachbarten Schwebedüsenbalken exakt ein Temperierdüsenbalken oder eine weitere Vielzahl von Temperierdüsenbalken angeordnet sein.

[0029] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Temperierzone, durch welche das Metallband förderbar ist, innerhalb des Schwebebandofens ausgebildet ist, wobei die Schwebedüsenbalken oberhalb und unterhalb der Temperierzone angeordnet sind.

[0030] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die oberen Schwebedüsenbalken in Bandlaufrichtung versetzt zu den unteren Schwebedüsenbalken angeordnet. Entlang einer Verbindungslinie, welche senkrecht zu der Mittelebene des Ofens definiert wird, liegen somit keine oberen und unteren Schwebedüsenbalken gemeinsam auf dieser Verbindungslinie. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die unteren Schwebedüsenbalken und die unteren Temperierdüsenbalken alternierend, d. h. abwechselnd, entlang der Bandlaufrichtung angeordnet. Entsprechend sind die oberen Schwebedüsenbalken und die oberen Temperierdüsenbalken alternierend, d. h. abwechselnd, entlang der Bandlaufrichtung angeordnet. Ferner sind die Schwebedüsenbalken und die Temperierdüsenbalken derart angeordnet, dass auf der oben beschriebenen Verbindungslinie, welche senkrecht zu der Mittelebene ausgebildet ist, jeweils ein (oberer oder unterer) Temperierdüsenbalken und ein (entsprechend unterer oder oberer) Schwebedüsenbalken an gegenüberliegenden Seiten der Temperierzone angeordnet. Daraus folgt, dass ein Druckpolster der Schwebedüsenbalken immer nur einseitig am Metallband, d. h. oben oder unten, ausgebildet wird und ein weiteres Druckpolster eines weiteren Schwebedüsenbalken in Bandlaufrichtung beabstandet und auf der anderen Seite des Metallbandes ausgebildet wird. Somit kann das Metallband in Längsrichtung, d. h. in Bandlaufrichtung einen Sinus förmigen Verlauf annehmen, womit das Risiko einer Verdrillung des Metallbandes reduziert wird.

[0031] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform sind die Temperierdüsenbalken ausschließlich oberhalb oder unterhalb, d. h. nur auf einer Seite, der Temperierzone, durch welche das Metallband förderbar ist, angeordnet. Somit kann das Metallband einseitig, d. h. auf der Ober oder Unterseite, gezielt stärker temperiert werden als eine gegenüberliegende Seite des Metallbandes.

[0032] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist bezüglich der Temperierzone gegenüberliegend zu einem Schwebedüsenbalken ein Temperierdüsenbalken angeordnet ist. Da

wie eingangs beschriebenen die Schwebedüsenbalken ein stärkeres Druckpolster schaffen und die Temperierdüsenbalken eine höhere Temperierwirkung ausüben, kann somit ein Sinus förmigen Verlauf des Metallbandes generiert werden und gleichzeitig eine gute Temperierwirkung über die gesamte Länge des Metallbandes bereitgestellt werden.

[0033] Für den stabilen Bandlauf des Metallbandes werden in erster Linie Schwebedüsenbalken eingesetzt. Hierzu wird direkt über dem Schwebedüsenbalken ein Druckpolster aufgebaut, sodass es bei der oben beschriebenen Anordnung der Schwebedüsenbalken zu einer sinusförmigen Bandverformung kommt. Diese sorgt für einen für einen stabileren Bandlauf. Sowohl Bandvibrationen als auf das Flattern des Metallbandes wird reduziert. Die Bauweise der Schwebedüse weist darüber hinaus eine zentrierende Wirkung auf, wodurch seitliche Bandverwanderungen verringert werden sollen. Die Schwebedüsenstrahlen erzeugen mit dem Temperierfluid einen Wärmeübergang.

[0034] Der Schwebedüsenbalken besteht aus zwei Hauptströmungskanälen bzw. Schwebedüsenreihen. Bei der symmetrischen Ausführung weisen diese den gleichen Neigungswinkel auf, bei der asymmetrischen unterscheiden sich die beiden Neigungswinkeln voneinander. Der Neigungswinkel wird in einem Bereich zwischen 30° und 75° variiert. Das Lochblech soll einerseits das Druckpolster über der Düse aufrechterhalten, andererseits wird der Wärmeübergang etwas verbessert. Die Größe der Hauptkanäle bzw. der Schwebedüsenreihen kann ebenso variiert werden bzw. die beiden Austrittsflächen können voneinander abweichen.

[0035] Die Temperierdüsenbalken weisen einen sehr geringen Druckverlustkoeffizienten auf, sodass bei gleichem Druck- bzw. Leistungsniveau wie bei den Schwebedüsenbalken eine deutlich höhere Düsenaustrittsgeschwindigkeit als bei dem Schwebedüsenbalken erreicht werden kann. Diese spiegelt sich in einem höheren Wärmeübergangskoeffizienten mit dem Metallband wider, sodass die Temperierdüsenbalken eine höhere erzwungene Konvektion ermöglichen.

[0036] Die Temperierdüsenbalken können eine geringere Düsenaustrittsfläche als die Schwebedüsenbalken aufweisen. Aufgrund der geringeren Düsenaustrittsfläche fällt der Staudruckbereich relativ gering aus im Vergleich zu den Schwebedüsenbalken und der Staudruckbereich bildet sich stets lokal über dem Düsenfinger bzw. der Temperierdüsenreihen aus. Infolgedessen wirkt der Temperierdüsenbalken der von dem Schwebedüsenbalken auf das Metallband ausgeübten Impulskraft relativ gering entgegen.

[0037] Die Höhe der Finger bzw. Temperierdüsenreihen kann dahingehend ausgelegt werden, sodass eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung über die gesamte Bandbreite gewährleistet werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0038] Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

[0039] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Schwebebandofens gemäß einer beispielhaften Ausführung von der vorliegenden Erfindung.

[0040] Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Schwebedüsenbalkens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0041] Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Schwebedüsenbalken aus Fig. 2.

[0042] Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Temperierdüsenbalkens gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0043] Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Temperierdüsenbalkens aus Fig. 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN [0044] Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Be-

zugsziffern versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch.

[0045] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schwebebandofens 100 zum Temperieren eines Metallbandes 101 gemäß einer beispielhaften Ausführung von der vorliegenden Erfindung. Der Schwebebandofen 100 weist einen Schwebedüsenbalken 110 auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung 102 des Metallbandes 101 durch den Schwebebandofen 100 erstreckt, wobei der Schwebedüsenbalken 110 zwei gegenüberliegende erste Schwebedüsenreihen 111 aufweist, welche durch einen Zentralbereich 112 des Schwebedüsenbalken 110 beabstandet sind. Die Schwebedüsenreihen 111 sind derart eingerichtet, dass entsprechende Schwebedüsenstrahlen 113 generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Richtung Zentralbereich 112 aufweisen, um ein Druckpolster zum Führen des Metallbands 101 bereitzustellen. Ferner weist der Schwebebandofen 100 einen Temperierdüsenbalken 120 auf, welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung 102 des Metallbandes 101 erstreckt und entlang der Bandlaufrichtung 102 vom dem Schwebedüsenbalken 110 beabstandet angeordnet ist, wobei der Temperierdüsenbalken 120 zwei gegenüberliegende weitere Temperierdüsenreihen 121 aufweist, welche durch einen weiteren Zentralbereich 122 des Temperierdüsenbalkens 120 beabstandet sind. Die Temperierdüsenreihen 121 derart eingerichtet, dass entsprechende Temperierdüsenstrahlen 123 generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Gegenrichtung zu dem weiteren Zentralbereich 122 aufweisen.

[0046] Der Schwebebandofen 100 ist ausgebildet, das Metallband 101 schwebend entlang einer Förderrichtung bzw. entlang der Bandlaufrichtung 102 zu befördern. Gleichzeitig ist der Schwebebandofen 100 ausgebildet, dass Metallband 101 mit einer gewünschten Temperatur zu Temperieren, d. h. zu erwärmen oder zu kühlen. Der Schwebebandofen 100 weist hierfür Schwebedüsenbalken 110 und Temperierdüsenbalken 120 auf.

[0047] Das Metallband 101 wird durch eine Temperierzone 104 des Schwebebandofens 100 schwebend geführt. Innerhalb Temperierzone 104 befindet sich eine Mittelebene 103, welche im Allgemeinen einer horizontalen Ebene entspricht. Die Bandlaufrichtung 102 wird innerhalb der Mittelebene 103 definiert, sodass entlang der Bandlaufrichtung 102 ein Eingang des Schwebebandofens 100 und ein Ausgang des Schwebebandofens 100 vorliegen. Mit anderen Worten wird das Metallband 101 entlang der Bandlaufrichtung 102 von einem Eingang des Bandschwebeofens 100 zu einem Ausgang des Bandschwebeofens 100 befördert.

[0048] Die Schwebedüsenbalken 110 erstreckt sich quer, insbesondere 90°, zu der Bandlaufrichtung 102. An den zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Schwebedüsenbalkens 110 sind entsprechende Schwebedüsenreihen 111 angeordnet, die durch einen Zentralbereich 112 des Schwebedüsenbalkens 110 beabstandet sind. Bezugnehmend auf die Bandlaufrichtung 102 weist ein Schwebedüsenbalken 110 somit eine vordere Schwebedüsenreihe 111 und eine hintere Schwebedüsenreihe 111 auf.

[0049] Die Schwebedüsenreihen 111 sind derart ausgebildet und eingerichtet, dass Schwebedüsenstrahlen 113 generierbar sind, die mit einer vorbestimmten und exakt definierten Richtung bezüglich der Mittelebene 103 in die Temperierzone 104 des Schwebebandofens 100 eingeströmt werden können. Die Schwebedüsenreihen 111 sind derart ausgebildet, dass die Schwebedüsenstrahlen 113 der entsprechenden Schwebedüsenreihen 111 jeweils in Richtung des Zentralbereichs 112, d. h. der Mitte des Schwebedüsenbalkens 100 in die Temperierzone 104 einströmen. Mit anderen Worten weisen die Schwebedüsenstrahlen 113 jeweils eine Richtungskomponente auf, welche in Richtung Zentralbereich 112 des Schwebedüsenbalkens 110 gerichtet ist und entsprechend nicht nach außen, d. h. in Gegenrichtung zu dem Zentralbereich 112. Somit werden die Schwebedüsenstrahlen 113 im Zentrum, d. h. in einem Bereich über dem Zentralbereich 112 gebündelt und ein starkes Druckpolster wird in der Temperierzone 104 über dem Zentralbereich 112 des Schwebedüsenbalkens 110 generiert. Dies führt dazu, dass eine hohe Tragkraft zum Tragen bzw. zum Ablenken/Justieren der Lage des Metallbandes 101 möglich ist.

[0050] Ein Temperierdüsenbalken 120 erstreckt sich quer, insbesondere 90°, zu der Bandlaufrichtung 102. Insbesondere erstreckt sich der Temperierdüsenbalken 120 mindestens über die gesamte Breite des Metallbandes 101. An den zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Tem-

perierdüsenbalkens 120 sind entsprechende Temperierdüsenreihen 121 angeordnet, die durch einen Zentralbereich 112 des Temperierdüsenbalkens 120 beabstandet sind. Bezugnehmend auf die Bandlaufrichtung 104 weist ein Temperierdüsenbalken 120 somit eine vordere Temperierdüsenreihe 121 und eine hintere Temperierdüsenreihe 121 auf.

[0051] Die Temperierdüsenreihen 121 sind derart ausgebildet und eingerichtet, dass Temperierdüsenstrahlen 123 generierbar sind, die mit einer vorbestimmten und exakt definierten Richtung bezüglich der Mittelebene 103 in die Temperierzone 104 des Schwebebandofens eingeströmt werden können. Die Temperierdüsenreihen 121 gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere derart ausgebildet, dass die Temperierdüsenstrahlen 123 der entsprechenden Temperierdüsenreihen 121 jeweils in Gegenrichtung des weiteren Zentralbereichs 122, d. h. weg von der Mitte des Temperierdüsenbalkens 120 in die Temperierzone 104 einströmen. Mit anderen Worten weisen die Temperierdüsenstrahlen 123 jeweils eine Richtungskomponente auf, welche in Gegenrichtung zum weiteren Zentralbereich 122 des Temperierdüsenbalkens 120 gerichtet ist und entsprechend nicht nach innen, d. h. in Richtung zu dem weiteren Zentralbereich 122. Somit werden die Temperierdüsenstrahlen 123 nicht im weiteren Zentrum 122, d.h. in einem Bereich über dem weitere Zentralbereich 122 gebündelt sondern die Temperierdüsenstrahlen 123 verteilen sich in der Umgebung der entsprechenden Temperierdüsenbalken 120.

[0052] Somit wird im Vergleich zu den Schwebedüsenbalken 120 kein starkes Druckpolster in der Temperierzone 104 geschaffen. Dies führt dazu, dass durch die Temperierdüsenreihen 123 ein hoher Volumenstrom an Temperierfluid eingeströmt werden kann, ohne ein Steuern des Druckpolsters zu generieren, welches die Lage des Metallbandes 101 ungewollt ablenkt. Gleichzeitig wird durch den hohen Volumenstrom eine hohe Temperierwirkung des Metallbandes 101 mittels dem Temperierfluid geschaffen.

[0053] Der Schwebebandofen 100 aus Fig. 1 weist eine Vielzahl an Schwebedüsenbalken 110 und eine Vielzahl von Temperierdüsenbalken 120 auf. Die Anzahl richtet sich nach der gewünschten Temperierleistung und dem Förderweg des Metallbands 101 im Schwebebandofen 100.

[0054] Zwischen zwei in Bandlaufrichtung 102 beabstandeten Schwebedüsenbalken 110 (welche sich beide unterhalb oder oberhalb des Metallbandes 101 bzw. der Temperierzone 104 befinden) ist in dem Ausführungsbeispiel ein Temperierdüsenbalken 120 angeordnet. Die Schwebedüsenbalken 110 und die Temperierdüsenbalken 120 sind oberhalb und unterhalb der Temperierzone angeordnet sind.

[0055] Die oberen Schwebedüsenbalken 110 sind in Bandlaufrichtung 102 versetzt zu den unteren Schwebedüsenbalken 110 angeordnet. Entlang einer Verbindungslinie, welche senkrecht zu der Mittelebene 103 des Schwebebandofens 100 definiert wird, liegen somit keine oberen und unteren Schwebedüsenbalken 110 gemeinsam auf dieser Verbindungslinie. Die unteren Schwebedüsenbalken 110 und die unteren Temperierdüsenbalken 120 sind alternierend, d. h. abwechselnd, entlang der Bandlaufrichtung 102 angeordnet. Entsprechend sind die oberen Schwebedüsenbalken 110 und die oberen Temperierdüsenbalken 120 alternierend, d. h. abwechselnd, entlang der Bandlaufrichtung 102 angeordnet. Ferner sind die Schwebedüsenbalken 110 und die Temperierdüsenbalken 120 derart angeordnet, dass auf der oben beschriebenen Verbindungslinie, welche senkrecht zu der Mittelebene 103 ausgebildet ist, jeweils ein (oberer oder unterer) Temperierdüsenbalken 120 und ein (entsprechend unterer oder oberer) Schwebedüsenbalken 110 an gegenüberliegenden Seiten der Temperierzone 104 angeordnet ist. Daraus folgt, dass ein Druckpolster der Schwebedüsenbalken 110 immer nur einseitig am Metallband 101, d. h. oben oder unten, ausgebildet wird und ein weiteres Druckpolster eines weiteren Schwebedüsenbalkens 110 in Bandlaufrichtung 102 beabstandet und auf der anderen Seite des Metallbandes 101 ausgebildet wird. Somit kann das Metallband 101 in Längsrichtung, d. h. in Bandlaufrichtung 102, einen sinusförmigen Verlauf annehmen, womit das Risiko einer Verdrillung des Metallbandes 101 reduziert wird.

[0056] Ferner ist bezüglich der Temperierzone 104 gegenüberliegend zu einem Schwebedüsenbalken 110 ein Temperierdüsenbalken 120 angeordnet ist. Da die Schwebedüsenbalken 110 ein stärkeres Druckpolster schaffen und die Temperierdüsenbalken 120 eine höhere Temperierwir-

kung ausüben, kann somit der sinusförmige Verlauf des Metallbandes 101 generiert werden und gleichzeitig eine gute Temperierwirkung über die gesamte Länge des Metallbandes 101 bereitgestellt werden.

[0057] Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung und Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Schwebedüsenbalkens 110 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0058] Die Schwebedüsenreihen 111 weisen jeweils eine Vielzahl von separaten Schwebedüsen 201 auf. Die einzelnen Schwebedüsen 201 können über einen rechteckigen Austrittsquerschnitt verfügen.

[0059] Ein Schwebedüsenreihe 111 ist derart ausgebildet, dass ein Winkel a zwischen den Schwebedüsenstrahlen und der Mittelebene 103 45° beträgt. Die Schwebedüsen 201 der Schwebedüsenreihen sind derart konfiguriert, dass an ihrem Austritt die Schwebedüsenstrahlen 113 mit einer vorbestimmten Richtung strahlenförmig in Richtung Temperierzone 104 geströmt wird. Nach Verlassen der Schwebedüsen 201 werden die Schwebedüsenstrahlen 111 entsprechend der Strömungscharakteristik innerhalb der Temperierzone 104 abgelenkt (siehe Strömungspfeile aus Fig. 1). Damit wird ein besonders starkes Druckpolster im Zentralbereich 112 des Schwebedüsenbalkens 110 generiert.

[0060] Zwischen den Schwebedüsenreihen 111 ist im Zentralbereich 112 ein Auflagebereich 202 ausgebildet, welcher derart eingerichtet ist, dass das Metallband 101 auf dem Auflagebereich 202 auflegbar ist. Insbesondere ragt der Auflagebereich 202 weiter die Temperierzone 104 hinein als ein entsprechender Düsenauslass der entsprechenden Schwebedüsenreihen 111. Während eines Startvorgangs oder bei einer Störung des Schwebebandofens 100 kann somit das Metallband 101 auf den Auflagebereich 202 schonend aufgelegt werden.

[0061] Der Auflagebereich 202 weist Düsenöffnungen 301 zum Ausströmen von Fluid auf. An dem Auflagebereich 202 ist insbesondere ein Lochblech, welches eine Vielzahl von Düsenlöchern 301 aufweist, angeordnet.

[0062] Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung und Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Temperierdüsenbalkens 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0063] Der Temperierdüsenbalken 120 weist zumindest eine Schlitzdüse 501 auf, welche sich quer zur Bandlaufrichtung 102 erstreckt. Die Temperierdüsen sind schmal ausgebildet und nehmen im Querschnitt eine fingerförmige Form an. Die einzelnen Temperierdüsen können über einen rechteckigen Austrittsquerschnitt verfügen. Ein Winkel ß beträgt zwischen den Temperierdüsenstrahlen 123 und der Normalen n der Mittelebene ca. 15°. Somit strömen die Temperierdüsenstrahlen 123 relativ direkt auf das Metallband 101, sodass somit Prallstrahlen ermöglicht werden. Mittels Prallstrahlen kann ein effizienter Wärmeaustausch zwischen dem Metallband 102 und dem Temperierfluid ermöglicht werden.

[0064] Zwischen den Temperierdüsenreihen 121 ist ein zum Metallband 101 bzw. zur Temperierzone 104 gerichteter offener Kanal 401 ausgebildet. Der offene Kanal 401 führt dazu, dass Temperierfluid, welches von dem Metallband 101 zurück geströmt und insbesondere aufgrund der Prallstrahlung zurückprallt, in den offenen Kanal 401 einströmen kann und abgeführt werden kann. Somit wird der Druck, welcher durch die Temperierdüsenstrahlen erzeugt wird reduziert, da das Volumen zwischen dem Temperierdüsenbalken 120 und dem Metallband 101 mittels des offenen Kanals 401 vergrößert wird. Zwischen den Temperierdüsenreihen 121 sind Versteifungsstreben 402 vorgesehen, um eine ausreichende Stabilität trotz des offenen Kanals 401 bereitzustellen.

BEZUGSZEICHENLISTE:

100 Schwebebandofen 101 Metallband

102 Bandlaufrichtung

103 Mittelebene

104 Temperierzone

110 Schwebedüsenbalken 111 Schwebedüsenreihen 112 Zentralbereich

113 Schwebedüsenstrahlen

120 Temperierdüsenbalken 121 Temperierdüsenreihe 122 weiterer Zentralbereich

123 Temperierdüsenstrahlen

201 Schwebedüsen 202 Auflagebereich

301 Düsenöffnungen

401 offener Kanal

402 Versteifungsstrebe 501 Schlitzdüse a Winkel Schwebedüsenstrahlen

ß Winkel Temperierdüsenstrahlen

n Normale

Claims

Patentansprüche

1. Schwebebandofen (100) zum Temperieren eines Metallbandes (101), der Schwebeband-

ofen (100) aufweisend

einen Schwebedüsenbalken (110), welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung (102) des Metallbandes (101) durch den Schwebebandofen (100) erstreckt, wobei der Schwebedüsenbalken (110) zwei gegenüberliegende erste Schwebedüsenreihen (111) aufweist, welche durch einen Zentralbereich (112) des Schwebedüsenbalken (110) beabstandet sind, wobei die Schwebedüsenreihen (111) derart eingerichtet sind, dass entsprechende Schwebedüsenstrahlen (113) generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Richtung Zentralbereich (112) aufweisen, um ein Druckpolster zum Führen des Metallbands (101) bereitzustellen,

einen Temperierdüsenbalken (120), welcher sich quer zu einer Bandlaufrichtung (102) des Metallbandes (101) erstreckt und entlang der Bandlaufrichtung (102) vom dem Schwebedüsenbalken (110) beabstandet angeordnet ist, wobei der Temperierdüsenbalken (120) zwei gegenüberliegende weitere Temperierdüsenreihen (121) aufweist, welche durch einen weiteren Zentralbereich (122) des Temperierdüsenbalkens (120) beabstandet sind, wobei die Temperierdüsenreihen (121) derart eingerichtet sind, dass entsprechende Temperierdüsenstrahlen (123) generierbar sind, die eine Richtungskomponente in Gegenrichtung zu dem weiteren Zentralbereich (122) aufweisen.

2, Schwebebandofen (100) gemäß Anspruch 1, wobei zumindest eine Schwebedüsenreihe eine Vielzahl von separaten Schwebedüsen (201) aufweist.

3. Schwebebandofen (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest eine Schwebedüsenreihe zumindest eine Schlitzdüse aufweist, welche sich quer zur Bandlaufrichtung (102) erstreckt.

4. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bandlaufrichtung (102) innerhalb einer Mittelebene (103) des Schwebebandofens (100) definiert ist, wobei zumindest eine Schwebedüsenreihe (111) derart ausgebildet ist, dass ein Winkel (a) zwischen den Schwebedüsenstrahlen (113) und der Mittelebene (103) 30° bis 75°, insbesondere 45°, beträgt.

5. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schwebedüsenreihen (111) derart ausgebildet sind, dass ein Winkel zwischen den Schwebedüsenstrahlen (113) der einen Schwebedüsenreihe (111) und ein Winkel (a) zwischen den Schwebedüsenstrahlen (113) der anderen Schwebedüsenreihe (111) sich unterscheiden.

6. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen den Schwebedüsenreihen (111) im Zentralbereich (112) ein Auflagebereich (202) ausgebildet ist, welcher derart eingerichtet ist, dass das Metallband (101) auf dem Auflagebereich (202) auflegbar ist.

7. Schwebebandofen (100) gemäß Anspruch 6, wobei der Auflagebereich (202) Düsenöffnungen (301) zum Ausströmen von Fluid aufweist.

8. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest eine Temperierdüsenreihe (121) eine Vielzahl von separaten Temperierdüsen aufweist.

9. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest eine Temperierdüsenreihe zumindest eine Schlitzdüse (501) aufweist, welche sich quer zur Bandlaufrichtung (102) erstreckt.

10. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Bandlaufrichtung (102) innerhalb einer Mittelebene (103) des Schwebebandofens (100) definiert ist, wobei zumindest eine Temperierdüsenreihe (121) derart ausgebildet sind, dass ein Winkel (ß) zwischen den Temperierdüsenstrahlen (123) und einer Normalen (n) der Mittelebene (103) 0° bis 30°, insbesondere 15°, beträgt.

11. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Temperierdüsenreihen (121) derart ausgebildet sind, dass ein Winkel zwischen den Temperierdüsenstrahlen (123) der einen Temperierdüsenreihen (121) und ein Winkel (ß) zwischen den Temperierdüsenstrahlen (123) der anderen Temperierdüsenreihe sich unterscheiden.

12. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei zwischen den Temperierdüsenreihen (121) ein zum Metallband (101) gerichteter offener Kanal (401) ausgebildet ist.

13. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend, eine Vielzahl an Schwebedüsenbalken (110), und/oder eine Vielzahl von Temperierdüsenbalken (120).

14. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei zwischen zwei in Bandlaufrichtung (102) beabstandeten Schwebedüsenbalken (110) zumindest ein Temperierdüsenbalken (120) angeordnet ist.

15. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei eine Temperierzone (104), durch welche das Metallband (101) förderbar ist, innerhalb des Schwebebandofens (100) ausgebildet ist, wobei die Schwebedüsenbalken (110) oberhalb und unterhalb der Temperierzone (104) angeordnet sind.

16. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die oberen Schwebedüsenbalken (110) in Bandlaufrichtung (102) versetzt zu den unteren Schwebedüsenbalken (110) angeordnet sind.

17. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die Temperierdüsenbalken (120) ausschließlich oberhalb oder unterhalb einer Temperierzone (104), durch welche das Metallband (101) förderbar ist, angeordnet sind.

18. Schwebebandofen (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei bezüglich der Temperierzone (104) gegenüberliegend zu einem Schwebedüsenbalken (110) ein Temperierdüsenbalken (120) angeordnet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen