CH680717A5

CH680717A5 - Metal foil prodn. device for width variation - comprises tubular container contg. sections opt. with slits for discontinuous axial slit, and cooled moving surface

Info

Publication number: CH680717A5
Application number: CH11990A
Authority: CH
Inventors: Erich Boelle
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Container has axis (4) parallel to the axis (2) of the cooling surface and is made up of sections with (19) and without (20) slits (5) to produce a discontinuous axial slit. Pref. sections can have variable slit widths (B) and lengths. The tubular ends are flat and have thermal barrier gas cushions (7). ADVANTAGE - Various widths obtd. w.r.t. assembly of sections making up the final tubular container.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung bandförmiger Metallfolien durch Aufbringen des geschmolzenen Metalis auf einen bewegten zylindrischen Kühlkörper, welche Anlage neben dem Kühlkörper einen von einer Heizeinrichtung mindestens teilweise umschlossenen Schmelzbehälter für das zu schmelzende und anschliessend auf den Kühlkörper aufzubringende Metall umfasst, wobei der Schmelzbehälter für den Austritt der Metallschmelze eine schlitzartige Düse aufweist, die parallel zur Achse des Kühlkörpers verläuft. The invention relates to a system for producing band-shaped metal foils by applying the molten metal to a moving cylindrical heat sink, which system comprises, in addition to the heat sink, a melting tank at least partially enclosed by a heating device for the metal to be melted and then applied to the heat sink, the melting tank for the outlet of the molten metal has a slot-like nozzle which runs parallel to the axis of the heat sink.

Eine derartige Anlage, die beispielsweise zur Herstellung von amorphen oder polykristallinen Metallbändern verwendet wird, ist beispielsweise aus der CH-PS 625 438 bekannt. Der Schmelzbehälter besteht bei dieser bekannten Konstruktion aus einem, mit seiner Achse senkrecht zur Oberfläche eines rotierenden Kühlkörpers stehenden Quarzrohr, dessen eines Ende zu einer schlitzartigen Düse verformt ist. Mit dieser Anlage bereitet es Schwierigkeiten, breite Metallbänder herzustellen; denn wenn die geforderte Breite des Metallbandes den Durchmesser des Quarzrohres übersteigt, muss das als Düse ausgeformte Ende des Schmelzbehälters über seinen Durchmesser hinaus verbreitert oder es muss ein Schmelzbehälter grösseren Durchmessers verwendet werden. Im ersten Fall ergeben sich ungünstige Strömungsverhältnisse für die aus der Düse ausfliessende Schmelze, was zu Beeinträchtigungen der Bänderqualität führen kann. Darüberhinaus ist eine Verbreiterung des Düsenauslasses mit Schwierigkeiten und einem erheblichen Mehraufwand verbunden. Im zweiten Fall steigt der Aufwand für die Quarzrohre mit steigendem Durchmesser unverhältnismässig stark an. Darüberhinaus sind Quarzrohre nur bis zu einem bestimmten Durchmesser herstellbar und erhältlich. Such a system, which is used for example for the production of amorphous or polycrystalline metal strips, is known for example from CH-PS 625 438. In this known construction, the melting container consists of a quartz tube, the axis of which is perpendicular to the surface of a rotating heat sink, one end of which is deformed into a slot-like nozzle. With this system, it is difficult to produce wide metal strips; because if the required width of the metal strip exceeds the diameter of the quartz tube, the end of the melting container shaped as a nozzle must be widened beyond its diameter, or a melting container of larger diameter must be used. In the first case, there are unfavorable flow conditions for the melt flowing out of the nozzle, which can lead to impairments of the strip quality. In addition, widening of the nozzle outlet is associated with difficulties and a considerable additional effort. In the second case, the effort for the quartz tubes increases disproportionately with increasing diameter. In addition, quartz tubes can only be manufactured and available up to a certain diameter.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage der genannten Art zu schaffen, bei der die Breite der herzustellenden Bänder nicht mehr durch begrenzte Schlitzlängen der Austrittsdüse des Schmelzbehälters eingeschränkt ist. The object of the invention is to provide a system of the type mentioned, in which the width of the tapes to be produced is no longer restricted by limited slot lengths of the outlet nozzle of the melting tank.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der Schmelzbehälter mindestens ein mit seiner Achse parallel zur Achse des Kühlkörpers liegendes Rohrstück ist, wobei sich die Öffnung der Düse (5) mindestens teilweise längs einer axialen Mantellinie des Rohrstücks erstreckt. This object is achieved with the invention in that the melting container is at least one pipe section with its axis parallel to the axis of the heat sink, the opening of the nozzle (5) extending at least partially along an axial surface line of the pipe section.

Da bei der erfindungsgemässen Anlage die schlitzartige Austrittsdüse parallel zur Achse des als Schmelzbehälter dienenden Rohrstückes angeordnet ist, bestehen für die Schlitzlänge - und damit für die Metallbandbreite - vom Schmelzbehälter her keinerlei Einschränkungen mehr. Darüberhinaus kann die Austrittsdüse in beliebiger Länge entlang einer Mantellinie in dem Quarzrohr auf einfache Weise erzeugt werden. Selbstverständlich ist es möglich, in dem Rohrmantel einen durchgehenden Schlitz oder abwechselnd geschlitzte und ungeschlitzte Abschnitte vorzusehen, um beispielsweise mehrere Bänder gleichzeitig herzustellen, die unterschiedliche Breiten haben können. Für die gleichzeitige Herstellung mehrerer Bänder ist es jedoch zweckmässig, wenn mehrere geschlitzte und ungeschlitzte Rohrstücke in axialer Richtung zu einem Paket zusammengesetzt sind, wobei die Längen und die Breiten der Schlitze geschlitzter Rohrstücke eines Paketes unterschiedlich sein können. Since in the system according to the invention the slot-like outlet nozzle is arranged parallel to the axis of the pipe section serving as the melting tank, there are no longer any restrictions for the slot length - and thus for the metal bandwidth - from the melting tank. In addition, the outlet nozzle can be easily generated in any length along a surface line in the quartz tube. Of course, it is possible to provide a continuous slit or alternately slotted and unslit sections in the tubular casing, for example in order to produce several strips at the same time, which can have different widths. For the simultaneous production of several tapes, however, it is expedient if several slotted and unslit tube pieces are assembled in the axial direction to form a package, the lengths and widths of the slots of slotted tube pieces of a package being different.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Stirnseiten der Rohrstücke plan bearbeitet sind, wodurch ein Zusammensetzen von Rohrstücken erleichtert wird. Darüberhinaus kann man die Stirnseiten eines Rohrstückes oder eines Paketes durch Abschluss-Scheiben auf einfache Weise verschliessen, die zusätzlich ein wärmeflusshemmendes Gaspolster enthalten können. Abschluss-Scheiben und Rohrstücke können dabei zweckmässigerweise durch eine axiale Presskraft zusammengehalten sein. Furthermore, it is advantageous if the end faces of the pipe sections are machined flat, which facilitates the assembly of pipe sections. In addition, the end faces of a piece of pipe or a package can be closed in a simple manner by end disks, which can additionally contain a gas cushion that prevents heat flow. End disks and pipe pieces can expediently be held together by an axial pressing force.

Um einen gleichmässigen Ausfluss der Schmelze aus dem Behälter über die ganze Länge des oder der Schlitze zu gewährleisten oder unterschiedliche Ausflussgeschwindigkeiten, beispielsweise bei unterschiedlichen Materialien für die Bänder oder bei unterschiedlichen Schlitzbreiten zu erreichen, kann weiterhin die Schmelze im Rohrstück von einem Druckgaspolster mit einstellbarem Überdruck überlagert sein, wobei der Überdruck bis zu 0,5 bar, insbesondere 0,2 bar, betragen kann. In order to ensure a uniform outflow of the melt from the container over the entire length of the slot or slots or to achieve different outflow speeds, for example with different materials for the strips or with different slot widths, the melt in the pipe section can be superimposed by a compressed gas cushion with adjustable overpressure be, the overpressure can be up to 0.5 bar, in particular 0.2 bar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing.

Fig. 1 gibt in einem Schnitt I-l von Fig. 1 oder 3, der längs der Achse des rohrförmigen Schmelzbehälters verläuft, eine erste Ausführungsform der neuen Anlage wieder; Fig. 1 shows in a section I-1 of Fig. 1 or 3, which runs along the axis of the tubular melting vessel, a first embodiment of the new system;

Fig. 2 ist eine Aufsicht auf Fig. 1 von oben; Figure 2 is a top plan view of Figure 1;

Fig. 3 ist der Schnitt III-III von Fig. 1 oder 2; Fig. 3 is section III-III of Fig. 1 or 2;

Fig. 4 und 5 zeigen in gleicher Darstellung wie Fig. 1 und 2 eine zweite Ausführungsform der Anlage. 4 and 5 show a second embodiment of the system in the same representation as Fig. 1 and 2.

Über einem Kühlkörper 1, der im vorliegenden Fall eine um eine horizontale Achse 2 rotierende Walze ist, ist als Schmelzbehälter ein Quarzrohr 3 angeordnet, dessen Achse 4 parallel zur Kühlkörperachse 2 verläuft. In seinem unteren Scheitelpunkt ist das Rohr 3 bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 über seine ganze Länge entlang einer Mantellinie geschlitzt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, dass der Schlitz 5 sich nur über einen Teil der Rohrlänge erstreckt oder dass er in mehrere, von ungeschlitzten Abschnitten getrennte Abschnitte unterteilt ist. Above a heat sink 1, which in the present case is a roller rotating about a horizontal axis 2, a quartz tube 3 is arranged as a melting tank, the axis 4 of which runs parallel to the heat sink axis 2. At its lower apex, the tube 3 in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 is slit along its entire length along a surface line. Of course, however, it is also possible for the slot 5 to extend only over part of the tube length or for it to be divided into a plurality of sections which are separate from unslotted sections.

Die plan bearbeitete rechte Stirnseite des Rohres 3 ist durch eine Abschluss-Scheibe 6 verschlossen, die einen Hohlraum 7 für ein wärmeflusshemmendes Gaspolster «aufnimmt», der seinerseits von einem Auflagestück 8 abgedeckt ist. The machined right end face of the tube 3 is closed by an end plate 6, which "receives" a cavity 7 for a heat-flow-inhibiting gas cushion, which in turn is covered by a support piece 8.

Den Abschluss der ebenfalls plan bearbeiteten linken Stirnseite des Rohres 3 bilden zwei Abschluss-Scheiben 9 und 10, von denen die eine 9 wiederum einen Hohlraum 7 enthält, der bei der Scheibe 9 über eine Bohrung 18 und eine Schiauchleitung 11 an eine nicht dargestellte Druckgasquelle, beispielsweise an eine mit einem inerten Schutzgas gefüllte Gasflasche, angeschlossen ist. In der Schlauchleitung 11 sind noch Druckreduzier- und The end of the left end face of the tube 3, which is also machined flat, is formed by two end plates 9 and 10, of which one 9 in turn contains a cavity 7, which in the plate 9 is connected to a compressed gas source via a bore 18 and a hose 11, for example, connected to a gas bottle filled with an inert protective gas. In the hose 11 are still pressure reducing and

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Druckeinstellorgane vorgesehen, mit denen ein Überdruck bis zu 0,5 bar, vorzugsweise von 0,2 bar, eingestellt wird. Pressure setting elements are provided with which an overpressure of up to 0.5 bar, preferably of 0.2 bar, is set.

Dieser Überdruck, durch den ein rasches und über die ganze Länge des Rohres gleichmässiges Ausfliessen der Schmelze 12 aus dem Rohr 3 sichergestellt wird, lastet daher - durch eine Bohrung 13 in der Abschluss-Scheibe 10 aus dem linken Hohlraum This overpressure, by means of which a rapid and even flow of the melt 12 out of the tube 3 over the entire length of the tube is ensured, is borne by a bore 13 in the end plate 10 from the left-hand cavity

7 in das Innere 14 des Rohres 3 geleitet - als Druckgaspolster auf der Schmelze 12. 7 passed into the interior 14 of the tube 3 - as a compressed gas cushion on the melt 12.

Gegen die Abschluss-Scheibe 9 drückt von aussen durch eine als Heizelement dienende, von einem Kühlmittel durchflossene Induktionsspule 15 hindurch ein Schraubenbolzen 16, auf dem als «Widerlager» eine an der Spule 15 anliegende Mutter 17 sitzt. Die Schraube 16 presst den aus den vielen Einzelelementen 3, 6,8 bis 10 lose zusammengesetzten Schmelzbehälter auf der rechten Seiten gegen die Innenseite der Spule 15, an der das Auflagestück 8 anliegt. A screw bolt 16 presses from the outside against the end plate 9 through an induction coil 15 serving as a heating element and through which a coolant flows. The screw 16 presses the melting container composed of the many individual elements 3, 6, 8 to 10 loosely on the right-hand side against the inside of the coil 15, against which the support piece 8 rests.

Mit der beschriebenen Anlage ist die Herstellung von praktisch beliebig breiten Metallbändern möglich, deren Maximalbreite nicht mehr von dem Schmelzbehälter, sondern von der Breite der Kühlfläche des Kühlkörpers 1 begrenzt ist. With the system described, it is possible to produce metal strips of virtually any width, the maximum width of which is no longer limited by the melting tank, but by the width of the cooling surface of the heat sink 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie im vorhergehenden Beispiel bezeichnet sind, setzt sich der rohrförmige Schmelzbehälter aus mehreren geschlitzten Rohrabschnitten 19 zusammen, zwischen denen ungeschlitzte Trennstücke 20 vorgesehen sind. Wie das Rohr 3, sind die Rohrabschnitte 19 und 20 an ihren Stirnseiten plan bearbeitet und stossen mit diesen Stirnseiten stumpf aufeinander. Der ganze Aufbau des Schmelzbehälters wird wie im ersten Beispiel durch eine Schraube 16 in Richtung seiner Achse 4 und - gemeinsam mit den Abschluss-Scheiben 6, 9, 10 und dem Auflagestück In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, in which the same parts are designated with the same reference numbers as in the previous example, the tubular melting container is composed of a plurality of slotted tube sections 19, between which unslotted separating pieces 20 are provided. Like the pipe 3, the pipe sections 19 and 20 are machined flat on their end faces and abut one another with these end faces. The entire structure of the melting tank is as in the first example by a screw 16 in the direction of its axis 4 and - together with the end plates 6, 9, 10 and the support piece

8 - gegen die Innenseite der Spule 15 zusammenge-presst. 8 - pressed against the inside of the coil 15.

Mit der zweiten Ausführungsform wird die gleichzeitige Herstellung mehrerer Bänder - gegenüber einem einzigen Rohr mit mehreren Schlitzen 5 - erheblich vereinfacht. Auch ist es möglich, eine Vielzahl unterschiedlicher geschlitzter Rohrabschnitte 19 und Trennstücke 20 miteinander zu kombinieren, wobei die Breite B (Fig. 5) der Schlitze 5 in verschiedenen Abschnitten 19 zur Herstellung von Bändern unterschiedlicher Dicke unterschiedlich sein kann. With the second embodiment, the simultaneous production of several strips - compared to a single tube with several slots 5 - is considerably simplified. It is also possible to combine a large number of different slotted tube sections 19 and separating pieces 20, the width B (FIG. 5) of the slits 5 being different in different sections 19 for producing strips of different thicknesses.

Claims

1. Plant for the production of band-shaped metal foils by applying the molten metal (12) to a moving cylindrical heat sink (1), which plant next to the heat sink (1) a melting container at least partially enclosed by a heating device (15) for the melt to be melted and then on The metal (12) to be applied to the heat sink (1), the melting container for the outlet of the metal melt (12) having a slot-like nozzle (5) which runs parallel to the axis (2) of the heat sink (1), characterized in that the Melting container is at least one pipe section (3; 19) lying with its axis (4) parallel to the axis (2) of the heat sink (1), the opening of the nozzle (5) extending at least partially along an axial surface line of the pipe section.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the pipe section (3) is divided alternately into slotted and unslit sections due to the opening of the nozzle (5).

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that several pipe pieces (19) are assembled in the axial direction to form a package.

4. Plant according to claim 3, characterized in that unslotted separators (20) are inserted between slotted pipe pieces (19).

5. Plant according to claim 4, characterized in that the pipe pieces (19) of a package have different slot lengths and / or widths (B).

6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the end faces of the pipe sections (3; 19) are machined flat.

7. Plant according to claim 1, characterized in that the end faces of the pipe section (3; 19) are closed at the ends by closing disks (6, 9) which contain a heat-flow-inhibiting gas cushion.

8. Plant according to claim 7, characterized in that the one or more pipe sections (3; 19) and the end plates (6, 9) are held together by an axial pressing force.

9. Plant according to one of claims 1 to 8, characterized in that the melt (12) in the pipe section (3; 19) is superimposed by a pressure gas cushion with adjustable overpressure.

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