CN105925790A - 输送系统及其用途以及再处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于为了快速固化的金属带(6)的再处理进行张紧的输送系统(1至5)以及再处理方法。对此，所述输送系统(1至5)具有张紧辊装置(6至11)以及张紧装置(12)，在所述张紧辊装置和所述张紧装置之间，用于持续再处理的金属带(6)在预先给定的拉力作用下被输送。所述张紧辊装置(6至11)具有单独的传动辊(13)以及自由转动的压紧辊(14)。输送金属带(6)经过传动辊上的包角α，并且关于金属带(6)的接触点(16)中的传动辊(13)布置所述压紧辊(14)，所述接触点限定了包角α的终点。

Description

输送系统及其用途以及再处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于为了快速固化的金属带的再处理进行张紧的输送系统以及一种再处理方法。对此，所述输送系统具有张紧辊装置以及张紧装置，在所述张紧辊装置和所述张紧装置之间用于持续再处理的金属带在预先给定的拉应力作用下被输送。
背景技术
在US7905966B2中，公开了用于产生纳米结晶材料的条带的方法，其中所述金属带在预先给定的拉应力作用下输送通过连续式加热炉。为了保持该拉应力，已知的输送系统在输送方向或物料通行方向上在再处理范围的起点具有作为张紧装置的辊对，其中所述两个辊垂直地相互重叠地布置，其中所述要被进行再处理的金属带S形地贴靠在辊对上。
在再处理范围后的物料通行方向上，又有张紧辊对的两个辊垂直相互重叠地布置并且形成了张紧辊装置，所述张紧辊装置为了金属带的连续输送由传动辊和具有与传动辊相同尺寸的压辊组成。所述被进行再处理的金属带在该压紧辊装置上再次呈S形地被引导。因此，该已知的输送系统被称为已知的S形辊系统，所述已知的输送系统具有在金属带的再处理范围前方和后方具有垂直相互重叠地布置的辊对。
由于所述金属带在拉应力作用下被输送通过所述系统，因此在所述带中可能形成裂缝，这是不被期望的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种输送系统，利用所述输送系统可以降低金属带裂缝的可能性。
根据本发明所述，该目的借助根据权利要求1主题所述的用于为了快速固化的金属带的再处理进行张紧的输送系统以及借助根据权利要求15主题所述的快速固化的金属带的再处理方法实现。本发明的有利改进方案由从属权利要求以及用途权利要求13和14中产生。
在本发明的实施方式中，用于为了快速固化的金属带的再处理进行张紧的输送系统具有张紧装置和张紧辊装置，在所述张紧装置和张紧辊装置之间输送金属带，以用于在预先给定的拉应力作用下进行连续再处理。所述张紧辊装置具有单独的传动辊以及自由转动的压紧辊。所述张紧装置可以具有制动功能。输送金属带经过传动辊上的包角α，并且所述压紧辊相对于传动辊布置在金属带的接触点中，所述接触点限定了包角α的终点。
这样的用于为了快速固化的金属带的再处理进行张紧的输送系统具有以下优点：由于可以通过所述自由转动的压紧辊非常准确地调节金属带的包角α的终点，因此通过布置自由转动的压紧辊可以非常准确地调节作用到再处理范围中的金属带上的拉力。
如果在本发明实施方式中，传动辊上的金属带的第一接触点与包角α的终点准确对应，则金属带在包角α＝0时仅在一条直线上、横向于传动辊和压紧辊的圆周地接触所述压紧辊，使得作用到要进行再处理的金属带的拉力等于包角α＝0时的粘附力FA 0。若与此相反地，压紧辊的位置相对于传动辊上的金属带的第一接触点移动，则将另一个静摩擦力FR加到粘附力FA 0上。只有当克服了该附加的静摩擦力FR时，所述力配合的系统才转入滑动摩擦，使得所需的拉力FZ不再能够通过输送系统施加并且结果为金属带的“滑行”，使得在连续的金属带中不再能够保持所述被调节的拉力FZ并且由此不再能够保持所需的拉应力。
在本发明的另一实施方式中设置传动辊上的金属带的包角α为0至180°。在包角α＝180°的情况下，因为所述压紧辊相对于传动辊上的金属带的第一接触点移动了180°，所以所述金属带将传动辊圆周的一半包容。正如通过图1为现有技术所示出的那样，S形辊输送系统的金属带的S形的包容以及金属带的贴靠下降到一半。尽管如此，实验示出了，可以得到作用到厚度在19μm以内、宽度在12mm内的相应的金属合金带上的1500MPa的拉应力，而无需“滑行”。
在本发明的另一实施方式中设置的是，由于由此得到的最大拉力FZ≤120N对于磁性应用来说是足够的并且在该范围内的裂缝频率已经特别小，因此将传动辊上金属带的包角α限制在40°以内。例如，对于宽度6mm至12mm的铁基合金(VP800，FeRest，Cu1，Nb3，Sil5.6，B6.6，以％)可以得到最大渗透率μ＝60，其中所述铁基合金在上述包角α在40°以内的范围中被持续地进行热处理。
与所谓的S形辊系统相反，在本发明的另一实施方式中，所述压紧辊自由转动地布置在金属带的接触点上，所述接触点在传动辊上的金属带的包角α终点上。在这种情况下，压紧辊可以与由现有技术中已知的S形辊系统相反地具有明显小于传动辊的半径以及也明显小于传动辊的宽度，在所述S形辊系统中各个辊对的辊的半径和宽度都一样大，所述辊相互挤压并且通过布置在中间的金属带力配合地连接。
在这种情况下，在本发明的另一实施方式中设置所述传动辊具有宽度bRa，所述压紧辊具有宽度bR1并且所述金属带具有宽度bBand，并且并且这些宽度(bRa，bR1，bBand)相互之间的关系为bRa＞bR1＞bBand。由于所述压紧辊必须自由转动地而不是在像现有技术中那样被金属带以180°的角度包容，因此压紧辊可以独立于金属带的最小容许曲率半径地具有任意较小的半径，尤其对压紧辊而言要准确地限定包角的终点，较小的半径有利于实现这一点。在根据本发明所述的输送系统中压紧辊也不必具有与传动辊相同的摩擦系数，以避免所述带提前“滑行”。
在本发明的另一实施方式中设置的是，所述压紧辊在其圆周区域中具有钢合金，而所述传动辊为了确保合适的摩擦系数在其圆周区域内具有塑料材料，所述塑料材料已知为FRIBOFLEX。当包角α＞0时，在金属带中建立或通过感应引起附加的摩擦力FR，当包角α＝0时，所述摩擦力作用在与保持力FA 0相同的方向上。此时有效作用的保持力FA由以下公式产生：
FA＝FA 0+FR (1)
其中FA是有效作用到金属带上的力；FA 0是在包角＝0时作用到金属带上的力；并且FR是在包角＞0时作用到金属带上的静摩擦力。
在计算易弯的牵引机构的包容摩擦或绳摩擦时，可以计算静摩擦力FR。附加地，例如由用于金属合金材料的塑料材料FRIBOFLEX组成的传动辊13的滑动摩擦系数必然是已知的。以实验方式，对于这样的装置可以确定用于材料配对的例如为0.32的滑动摩擦系数(η)，所述材料配对由塑料辊和金属带组成。由此可以产生摩擦力FR：
FR＝FZ(1-1/(eηα[rad]) (2)
FZ在这种情况下是带中的拉力并且以α表示的弧度形式的包角指的是：
α[rad]＝α[°]·2π/360 (3)
所述附加的摩擦力因此取决于带中的拉力并且取决于包角α。当α＝0°，所述摩擦力FR消失。当α值较高时，FR接近带中的拉力FZ。因此，在“滑行”发生前，带中的拉力Fz可以一直升高到Fz＝FA同时FA＝FA 0+FR。因此，可以在所述带中相对于包角α＝0实现较高的拉力并且在磁性情况下也可以通过感应引起也比较高的各向异性或得到较低的材料渗透性。
只要没有把所述包角α选择得过大，在40°以内的优选的包角范围内，裂缝频率就不会产生显著的升高。
更进一步地，可以设置所述张紧装置以及所述张紧辊装置具有相同的构造，所述构造具有压紧辊，并且所述张紧装置而非传动辊具有与另一侧的传动辊材料相同的并且大小相同的制动辊。由于所述在再处理范围前的压紧装置和在再处理范围后的压紧辊装置的构造一致并且由相同材料和组件建立，因此这样的输送系统成本极其低廉。
在另一优选的输送系统中，所述压紧辊具有表面压力为7MPa至10MPa的15N至150N范围内的压紧力，所述压紧力作用于传动辊和/或制动辊上。
在本发明的另一实施方式中在压紧辊装置上游的材料流中布置附加的转向辊，利用所述转向辊可以改变传动辊上的第一接触点，以精确地调节传动辊上的金属带的不同的包角α。该转向辊部分地被所述金属带包容并且具有大于金属带的最小容许曲率半径的辊半径。为了调节传动辊上的金属带的第一接触点，所述转向辊21因此具有明显大于压紧辊的半径，所述压紧辊限定所述包角α的终点。
由于传动辊也必须具有大于金属带的最小容许曲率半径的半径，因此在本发明的实施方式中，转向辊的半径等于传动辊的半径。然而，转向辊的材料不必与传动辊的塑料材料一致，更确切地说，可以利用特种钢支持转向辊自由转动的特性。尽管如此，由于力FS仅通过根据本发明所述的在包角α的终点上压紧辊施加，因此并非彼此重叠地利用该力挤压两个辊(也就是说转向辊和传动辊)，因此由现有技术中已知的S形辊系统的辊对并非由转向辊和传动辊产生。
在本发明的另一实施方式中，所述张紧装置具有多个转向辊，所述转向辊将预先确定的重物的重力作为恒定的拉力传递到金属带上。该实施方式具有以下优点：可以不必在张紧装置的传动装置的扭矩和张紧辊装置的传动装置的扭矩之间进行协调或者可以不必在张紧装置中构造制动辊。
在本发明的另一实施方式中，由张紧装置和张紧辊装置组成的输送系统具有1500MPa以内的拉应力，所述拉应力作用到金属带上，该拉应力可以通过包角α＝180°得到。这样的输送系统可以以对于快速固化的金属带的再处理有利的方式与用于对金属带进行热处理的连续式加热炉配合作用，其中将所述张紧装置在物料通行方向上布置在连续式加热炉前并且将所述张紧辊装置布置在连续式加热炉后。
另外提供了一种用于对快速固化的金属带进行再处理的系统，所述系统具有根据前述实施例中的任一个所述的输送系统以及用于对金属带进行热处理的连续式加热炉，其中将所述张紧装置在物料通行方向(A)上布置在连续式加热炉前并且将所述张紧辊装置布置在连续式加热炉后。
另外设置的是，所述输送系统用于对非结晶的或纳米结晶的的金属合金的快速固化的金属带进行再处理，所述金属合金在磁性或机械应用中被使用并且名称为VITROVAC、VITROPERM或VITROBRAZE或这一类的变形。
所述金属带可具有合金并且成分可以由Fe100-a-b-c-d-x-y-zCuaNbbMcTdSixByZz以及1原子数量(百分比)以内的杂质组成，其中M是钼、钽或锆元素中的一个或多个，T是钒、锰、铬、钴或镍元素中的一个或多个并且Z是碳、磷或锗元素中的一个或多个，并且0原子数量(百分比)≤a＜1.5原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤b＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤(b+c)＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤d＜5原子数量(百分比)，10原子数量(百分比)＜x＜18原子数量(百分比)，5原子数量(百分比)＜y＜11原子数量(百分比)并且0原子数量(百分比)≤z＜2原子数量(百分比)。
此外，根据本发明所述的输送系统用于在非晶体或纳米结晶的的金属合金内获得平均水平以上的各向异性和平均水平以下的渗透率，所述金属合金在磁性应用中被使用。
在实施例中，预先确定了渗透率或各向异性场的预期值、对用作扁平的磁滞回线而言例如小于0.1并且对用作z形的磁滞回线而言例如大于0.5的剩磁比例Jr/Js的最大值、矫顽强度与各向异性场的例如小于10％的比例Hc/Ha的最大值以及这些值中每一个的容许的偏差范围。所述带的磁特性在离开连续式加热炉时被连续测量，并且当确定了磁特性的与容许的偏差范围的偏差时，相应调节带上的张紧力，以再次将磁特性的测量值置于容许的偏差范围内。
本发明的另一方面涉及用于对快速固化的金属带进行再处理的方法。第一方法步骤涉及将金属带引入张紧装置，所述张紧装置在位置上和时间上均布置在所述再处理范围前。接下来的步骤是在将金属带引入张紧辊装置的情况下桥接张紧装置和张紧辊装置之间的间隔，所述张紧辊装置在位置上和时间上均布置在所述再处理范围后。在张紧装置和张紧辊装置之间输送所述金属带，其中所述金属带输送经过传动辊上的包角α。所述压紧辊相对于传动辊布置被布置在金属带的接触点内，所述接触点限定包角α的终点。接下来可以在连续输送金属带通过张紧装置和张紧辊装置时，在预先给定的拉应力作用下在张紧装置和张紧辊装置之间对金属带进行再处理。
在起始阶段表现了再处理方法的拉力，所述拉力大于张紧装置的制动功能的制动作用。在该起始阶段也可以完全舍弃张紧装置的制动功能并且可以在再处理阶段再通过张紧装置将制动作用施加到所述金属带上。为了得到该张紧装置的该制动功能，可以使用不同的机械方案。一种可行方案是设置制动辊，所述制动辊在圆周上并且在大小上以及在材料上与在另一侧上的传动辊、即所述张紧辊装置一致。该制动辊可以具有不同的制动机理。
另外可行的是，在张紧装置那一侧上的制动辊以及在张紧辊装置那一侧上的传动辊可以设有传动装置，所述传动装置的扭矩渐渐变化，使得制动作用被施加到金属带上。一旦得到恒定的输送速度，作用到金属带上的制动力和拉力就会处于平衡状态。所述金属带因此在输送速度恒定时承受拉力，所述拉力诱发拉应力，其中所述拉应力由拉力和金属带的横截面积的商产生。如上所述，拉力一方面取决于在包角终点的压紧辊的压紧力以及由压紧力产生的起始的粘附力并且另一方面取决于包角α的大小，利用所述包角，张紧辊装置的传动辊上的金属带在压紧辊限定了包角的终点的情况下被进行操作。在这种情况下，附加地产生了取决于该包角的静摩擦力。
在所述方法的另一实施方式中，通过检测传动辊上的金属带的包角α的最优范围，借助鉴于金属带大于或等于1km的长度来记录并且分析金属带的裂缝频率，求取根据本发明所述的输送系统的适用性。该求取步骤对新的输送方法的生产率、可用性以及改进可能性提出了明确的指示，所述输送方法用于生产进行了再处理的快速固化的金属合金带。
此外，所述方法以有利的方式实现了在再处理范围内在预先给定的拉应力作用下对金属带进行热处理。在这种在拉应力作用下的热处理中，可以在例如670℃到690℃的温度范围内形成纳米结晶体，使得存在纳米结晶的状态，所述状态用于得到在μ＝60的范围内的最小渗透率。
为了改变金属带穿过回火范围或热处理范围的物料通行速度，也可以使用不同长度的连续式回火炉。连续式回火炉的有效作用的长度可以在0.2m到3m之间，使得所述金属带可以以2m/min到30m/min的物料通行速度被移动。此外通过附加地改变包角α可以覆盖较宽的拉力范围，以求取并降低在1000m范围的带长上的最优裂缝数量。
在所述方法的另一优选实施方式中，对合金种类为镍-铁基合金的金属合金带以及在回火温度为上述的670℃到690℃的纳米结晶的钴基合金或铁基合金的金属合金带进行再处理。
在一种实施方式中，预先确定渗透率或各向异性场的预期值、当用作扁平的磁滞回线时例如小于0.11并且当用作z形的磁滞回线时例如大于0.5的剩磁比例Jr/Js的最大值以及矫顽强度与各向异性场的例如小于10％的比例Hc/Ha的最大值以及这些值中每一个的容许的偏差范围。所述金属带的磁特性在离开连续式加热炉时被连续测量，并且当确定了磁特性的与容许的偏差范围的偏差时，相应调节带上的拉应力，以将磁特性的测量值再次置于容许的偏差范围内。
在方法的另一实施方式中，对成分为Fe100-a-b-c-d-x-y-zCuaNbbMcTdSixByZz以及1原子数量(百分比)以内的杂质的金属合金带进行再处理，其中M是钼、钽或锆元素中的一个或多个，T是钒、锰、铬、钴或镍元素中的一个或多个并且Z是碳、磷或锗元素中的一个或多个，并且0原子数量(百分比)≤a＜1.5原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤b＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤(b+c)＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤d＜5原子数量(百分比)，10原子数量(百分比)＜x＜18原子数量(百分比)，5原子数量(百分比)＜y＜11原子数量(百分比)并且0原子数量(百分比)≤z＜2原子数量(百分比)。
附图说明
本发明根据在附图中示出的实施方式被进一步说明。
图1示出了作为输送系统的S形辊系统的原理图。
图2示出了根据本发明第一实施方式所述的输送系统的原理图；
图3示出了根据本发明第二实施方式所述的输送系统的原理图；
图4示出了根据本发明第三实施方式所述的输送系统的原理图；
图5示出了根据本发明第四实施方式所述的输送系统的原理图。
具体实施方式
所述输送系统的组件在下面的图1至5中以同样的附图标记标明并且未被再次讨论，所述组件实现相同的功能。
所述为了根据比较范例所述的快速固化金属带的再处理进行张紧的S形辊系统根据图1被进一步说明。
图1示出了作为输送系统5的该S形辊系统的高度简化的原理图。在该简化的图示中，仅仅示出了输送系统5的主要组件，以对既作用到辊对22和23又作用到有待再处理的金属带6上的力加以说明。此时，压紧力FS作用到再处理范围20前方和后方的辊对22和23上，所述压紧力FS对辊对22和23的各个辊之间的金属带6产生作用并且引起所述辊和金属带6之间的力配合。
当张紧装置12的辊对22在再处理范围20的起点利用制动力FB对要进行再处理的金属带6施加制动作用时，张紧辊装置11的辊对23在再处理范围终点产生传动力FD，在输送开始时的启动阶段或加速阶段中，所述传动力比在再处理阶段时大，在所述再处理阶段中金属带6以恒定的速度沿物料通行方向A在拉力FZ＝FD＝FB的情况下经过所述辊对22和23。
因此，通过被公开的S形辊系统提供了输送系统5，在所述输送系统中，可以在再处理范围20中的直到1500MPa的拉应力作用下对金属合金带6持续进行再处理。在这种情况下，所述金属带6以恒定的速度VF沿方向A传送。在两个辊对22和23之间的区域a中，金属带6承受着沿着带轴的可调整的拉应力。在这种情况下，金属带6中的拉应力由辊对22和23之间的总的再处理范围20中的被传送的金属带6的横截面ABand和拉力FZ产生。在S形辊对22和23外部的区域b中，几乎没有拉力或仅有较低的拉应力在金属带6中作用。
每个S形辊对22和23的两个辊13或19中的一个通过具有传动机构的马达驱动。每个S形辊对22和23的两个辊13和24或19和24’在垂直方向上可彼此相向地移动地支承并且通过可调整的力FS被挤压到一起，使得所述在辊13和24或19和24’之间的要进行再处理并且要被传送的金属带6以可调整的力FS被加载。该力FS也作用到辊24或24’的轴上。通过所述两个辊13和24或19和24’关于力FS的这种力配合的连接以及位于其间的金属带6，每个S形辊对22和23的辊24或24’也看起来像在这种被公开的输送系统5中由各个辊的180°的包角驱动。该2×180°的包角是已知的输送系统5的典型特征。
图1的原理图仅仅表明了，要进行再处理的金属带6中的拉力FZ由辊对22的制动功能实现。
回拉力可以通过不同方法产生，例如WO2013/156010A1中公开的方法中的一种。该制动功能可以通过辊13和19的传动装置的扭矩中的区别或通过机械制动产生，所述制动可调整地作用到再处理范围20前的张紧装置12的辊对22的辊中的一个上。
由于所述金属带6的以180°的两次的转向，S形辊系统的使用导致了所使用的金属合金带6的裂缝频率较高这个问题。特别是在使用极薄且非结晶的铁基合金时，在经过S形辊系统时会产生裂缝，其中在沿着带轴的拉应力作用下并且在温度为700°时，所述合金在相对于再处理范围限定的回火范围或热处理范围30内应被转变到纳米结晶的状态中。在拉应力作用下对快速固化的金属合金带6进行热处理时，在回火范围或热处理范围30中的纳米结晶的带材料中出现热松弛。该热松弛可能总体上导致材料脆化或导致金属合金材料中的不均匀性伴随着金属带6的脆性升高。
纳米结晶的状态因此与非结晶状态相比更脆，使得所述金属合金带在不产生碎片的情况下不容易折弯或被切割。另一方面，所述纳米结晶的带材料沿着带纵轴可以承受极高的拉应力。
图2示出了根据本发明的第一实施方式的输送系统的原理图，所述输送系统具有传动辊13以及较小的自由转动的压紧辊14，其中所述传动辊13在直径上和宽度上如图1所示相当于S形辊系统的辊。所述传动辊13和所述较小的自由转动的压紧辊14形成了在再处理范围20终点的本发明第一实施方式的张紧辊装置7，其中从属的张紧装置12在再处理范围20起点可以具有相同的辊装置。
在这种情况下，所述自由转动的较小的压紧辊14定义了传动辊13上的金属带6的包角α的端部。
利用力F1将所述较小的自由转动的压紧辊14压紧到物料通行的金属带6并且因此压紧到传动辊13上。所述压紧力F1恒定地作用并且不取决于位置。所述压紧力F1位于15N到最大150N的范围内并且与物料通行的金属带6相适应，使得产生了7MPa到10MPa的表面压力σ1，当压平面积由压平＝带宽[m]×0.001m的压平宽度产生时，σ1＝F1/压平，因为传动辊13的压平大约为1毫米。
所述传动辊13至少在其圆周区域18内由柔性的塑料材料例如具有高硬度(肖氏硬度90A)的FRIBOFLEX制成。所述较小的压紧辊14至少在其圆周区域17中由比较没有弹性的材料例如特种钢制成。
对压紧辊14的宽度如此地进行选择，使得满足条件bRa＞bR1＞bBand，bRa为传动辊13的宽度，bR1为压紧辊14的宽度并且bBand为金属带6的宽度。
图2仅仅示出了输送系统1的右送出部，即本发明第一实施方式的张紧辊装置7。所述输送系统1的左部与输送系统1此处示出的部分相似地建立，所述左部必要时位于热处理炉前方。所述金属带6沿箭头方向A从左到右穿过所述系统。在区域a中，金属带6承受着拉力FZ。与之相反，在区域b中，所述带中存在着明显较低的另外的拉力。拉力FZ由图2中未详细说明的系统施加。拉力FZ的方向一直与传动辊13的转动方向相反。
拉力FZ例如对于磁特性的调整是必要的。通过压紧力F1建立由传动辊13和压紧辊14组成的辊对的材料结合，并且通过对上述的宽度条件的选择在根据本发明所述的由辊13和14组成的辊系统中建立保持力FA 0，所述保持力反作用于拉力FZ并且防止金属带与带运行方向相反地“滑行”。所述拉力FZ可以在所述带中通过此处未进一步详细说明的系统提高到平衡状态FZ＝FA 0。在FZ＞FA 0的情况下，所述金属带6“打滑”通过由传动辊13和压紧辊14组成的辊对并且在区域a中的拉力FZ不再能够保持恒定。
在金属带6的包角α起点的接触点15等于在包角α终点的接触点16(所述接触点16由压紧辊14限定)，因此图2中示出的输送系统1具有几乎等于0的带包角α。为了在该包角较小时建立足够高的保持力FA 0，需要相应的压紧力F1、由传动辊13和压紧辊14的辊对的相应的材料结合并且需要遵循宽度条件bRa＞bR1＞bBand，其中仅仅在传动辊13的圆周区域18的压平为1mm的区域中构造所述包角。
在根据本发明所述的由传动辊13和压紧辊14组成的辊对中，在极短的例如1mm的范围内的金属带6中并且因此在包角α约等于0、也就是说在不存在金属带6的所有弯曲过程或弯折过程的情况下建立拉力。由此产生了极低的材料负载，在被改善的裂缝频率中反映了所述材料负载。表3中示出了结果。然而，通过α＝0并且通过上述手段可以实现的最大保持力FA 0对于某些应用来说太低了。通过提高包角α，可以提高保持力FA，从而然后更高的带拉力可行，正如在后面的图中示出并且表3关于裂缝频率的升高所示出的那样。
图3示出了根据本发明的第二实施方式所述的输送系统2的原理图。在这种情况下，图3中的示意局限于本发明的第二实施方式的张紧辊装置8。在图3中，使用转向辊21增大包角α，所述转向辊在直径和在宽度上相当于所述传动辊13。然而所述转向辊21由特种钢制成并且如同压紧辊14一样自由地转动。为了实现传动辊13上的金属带的不同包角α，可以自由选择所述转向辊21关于传动辊13的位置。
在图3中如此地选择转向辊21的位置，使得所述转向辊21在包角α起点处限定了金属带6在传动辊上的第一支承点15，而所示出的α＝25°的包角的终点由压紧辊14限定。通过由压紧辊14限定的包角α＝25°调节在传动辊13上的圆周路径，在所述圆周路径上，所述金属带6被压紧到传动辊13上，使得由起点的接触点15到在包角α终点的接触点16建立起附加的静摩擦力FR，其中所述包角由压紧辊限定，所述静摩擦力作用在和保持力FA 0一样的方向上。
此时有效作用的保持力FA由以下公式产生：
FA＝FA 0+FR (1)
如上所述，可以借助公式(2)计算所述静摩擦力FR。因此可以在金属带6中实现更高的拉力并且在磁性状况下也可以通过感应引起更高的各向异性，或可以得到更低的材料渗透性。只要没有把所述包角α选择得过大，如表3所示，裂缝频率就不会产生显著的升高。
图4示出了根据本发明第三实施方式的输送系统3的原理图。在这种情况下，图4所示出的内容局限于本发明第三实施方式的张紧辊装置9。如图4所示，如此地布置图4中的自由转动的金属的转向辊21，使得传动辊13上的金属带6的起始的接触点15相对于包角α的由压紧辊14限定的终点被如此布置，使得此时实现包角α＝90°。尽管如此，因为所述传动辊13和所述转向辊21并不相互接触，所以在本发明的该实施方式中并非关于典型的S形辊系统。
与典型的S形辊系统不同，在本发明第三实施方式的输送系统3中，在金属带的弯曲过程期间，拉伸比例显著不同的区域在传动辊13的包容的情况下被保持得非常小。表1例如示出了，当包角α＝90°时，FA 0的基值可以增加一倍。有效的保持力FA为大约166N并且因此非常接近于力求达到的最大拉力值FZ＝170N。
然而，如上所述，优选的实施范围在α等于0到大约40°之间，因为由此得到的最大拉力FZ≤120N对于磁性应用来说是足够的。如表2所述，对于宽度6mm至12mm并且厚度19μm的铁基合金(VP800，FeRest，Cu1，Nb3，Sil5.6，B6.6，以％)例如可以得到最大渗透率μ＝60，其中所述铁基合金在上述拉力范围中被持续地进行热处理。对此，其他细节在下面的表2中被示出。
图5示出了根据本发明第四实施方式的输送系统4的原理图。在这种情况下，图5所示出的局限于本发明第四实施方式的张紧辊装置10。在该实施方式中，如此地布置所述自由转动的转向辊21，使得在传动辊14上产生180°的包角，其中再者，在包角α起点的接触点15通过所述转向辊21的布置并且在包角α＝180°终点的接触点通过压紧辊14的位置被明确地确定。
尽管如此，由于传动辊13和转向辊21不相互接触，该实施方式4也并非关于典型的S形辊系统，并且与典型的S形辊系统不同，在此，在弯曲过程期间，拉伸比例显著不同的区域在金属带6围绕传动辊13进行包容时被保持得非常小。此外，如表1所示，通过180°的包角产生了129N的静摩擦力，使得得到了FA 0＝80N+129N＝209N的保持力FA，这远高于预期的用于磁性应用的FZ＝120N的拉力。
还需要说明的是，如图1至5所示由附图标记20示出的那样，用于所述金属带6的机械的再处理范围20大于热处理范围30，在所述再处理范围中，拉应力被感应至金属带中，所述热处理范围仅仅在图1中被标出。这是因为，张紧装置12以及张紧辊装置7至11布置在连续式加热炉或回火炉的外部。
以下的表1至3示出了对于不同包角α的关于有效作用的粘附力、可得到的渗透率以及每1000m的平均裂缝数量的可能的升高的结果。
表1
表1示出了随着包角α的升高，所述有效作用的保持力FA可能的升高。基值FA 0由相应的通过包角终点上的压紧辊14施加到所述材料结合上的压紧力F1产生，即由辊对的材料结合以及宽度条件bRa＞bR1＞bBand产生，所述辊对由传动辊13组成。对于FA 0，最大将得到80N至100N的数值。作为所述带中最大必要拉力优选为170N。这对于6mm至12mm宽并且19μm厚的金属带6来说相当于1500MPa的拉应力(σ＝F/A；σ为拉应力，F为力并且A为横截面积)。作为用于计算表1中数据的拉力，也同样为FZ＝170N进行了设定。滑动摩擦系数η＝0.32用于金属带的材料副以及传动辊13为FRIBOFLEX的情况。
表2
表2示出了在连续式加热炉温度或回火炉温度为690℃并且回火时间或退火时间为4s的情况下，在拉应力(σ)下对于合金VP800(FeRest，Cu1，Nb3，Sil5.6，B6.6，以％)持续的热处理后可得到的渗透率(μ)，其中金属带6的宽度bBand为6mm至12mm并且金属带6的厚度为19μm。必要的拉力FZ在表中附加地示出并且取决于金属带6的带宽bBand。在所使用的热处理温度中，750MPa的拉力负载已经是极限的材料负载。当拉应力超出该值时，金属带6的材料在前述的弹性形变和收缩后会发生裂缝。
表3
表3说明了在1km的生产线长度上带发生裂缝的可能性，所述可能性基于取决于包角α的平均裂缝数量，所述包角位于在包角起点的传动辊13上的第一接触点15和在包角终点的第二接触点16之间，所述第二接触点由压紧辊14限定。如表3所示，只要在α[°]＝0到α[°]＝40°的优选的包角范围内使用所述新的输送系统，则每1000m的平均裂缝裂缝数量随着包角α减小明显地降低到小于1。
附图标记表
1 输送系统(第1实施方式)
2 输送系统(第2实施方式)
3 输送系统(第3实施方式)
4 输送系统(第4实施方式)
5 输送系统(现有技术)
6 金属带
7 张紧辊装置(第1实施方式)
8 张紧辊装置(第2实施方式)
9 张紧辊装置(第3实施方式)
10 张紧辊装置(第4实施方式)
11 张紧辊装置(现有技术)
12 张紧装置
13 传动辊
14 压紧辊
15 在包角起点的接触点
16 在包角终点的接触点
17 14的圆周区域
18 13的圆周区域
19 制动辊
20 再处理范围
21 转向辊
22 辊对
23 辊对
24、24’ 辊对的两个辊
30 回火范围或热处理范围
A 金属带的物料通行方向
bRA 传动辊的宽度
bR1 压紧辊的宽度
bBand 金属带的宽度
FA 作用到金属带上的有效的力
FA 0 当α＝0时作用到金属带上的粘附力
FD 传动力
FB 制动力
F1 压紧力
FR 摩擦力(粘附摩擦
FS 作用到S形辊对装置上的力
FZ 作用到金属带上的拉力
α 金属带的包角
α[°] 度数形式的包角
α[rad] 弧度形式的包角

Claims (20)

1.一种用于为了金属带(6)的再处理进行张紧的输送系统，包括：
-张紧辊装置(7至11)，
-张紧装置(12)，
其中所述张紧辊装置(7至11)具有单独的传动辊(13)以及自由转动的压紧辊(14)，其中在张紧装置(12)和张紧辊装置(7至11)之间输送金属带(6)以用于在应力作用下进行连续的再处理，并且输送所述金属带(6)经过传动辊上的包角α，并且其中相对于金属带(6)的接触点(16)中的传动辊(13)布置所述压紧辊(14)，所述接触点限定了包角α的终点。
2.根据权利要求1所述的输送系统，
其特征在于，所述传动辊(13)上的金属带(6)的包角α为0至180°。
3.根据权利要求1所述的输送系统，
其特征在于，所述传动辊(13)上的金属带(6)的包角α为0至40°。
4.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述压紧辊(14)自由转动地布置在传动辊(13)上的包角α终点处的金属带(6)的接触点(16)上。
5.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述传动辊(13)具有宽度bRa，所述压紧辊(14)具有宽度bR1并且所述金属带(6)具有宽度bBand，并且这些宽度(bRa、bR1、bBand)相互之间的关系为bRa＞bR1＞bBand。
6.根据权利要求1或2所述的输送系统，
其特征在于，所述压紧辊(14)在其圆周区域(17)中具有钢合金。
7.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述传动辊(13)至少在其圆周区域(18)中具有塑料材料。
8.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述张紧装置(12)具有制动功能，并且所述张紧装置(12)以及所述张紧辊装置(7至10)具有相同的构造，所述构造具有压紧辊(14)，并且所述张紧装置(12)而非传动辊(13)具有材料相同的并且相同大小的制动辊(19)。
9.根据权利要求8所述的输送系统，
其特征在于，压紧辊(14)具有表面压力为7MPa至10MPa的15N至150N范围内的压紧力(F1)，所述压紧力作用于传动辊(13)和/或制动辊(19)上。
10.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述张紧装置(12)具有转向辊，所述转向辊将预先确定的重物的重力(FS)作为恒定的拉力(FZ)传递到金属带(6)上。
11.根据前述任一项权利要求所述的输送系统，
其特征在于，所述由张紧装置(12)和张紧辊装置(7至11)组成的输送系统(1至5)是能够被控制的，使得1500MPa以内的拉应力被施加到金属带(6)上。
12.一种用于对快速固化的金属带(6)进行再处理的系统，其包括：
根据前述任一项权利要求所述的输送系统(1至5)，以及用于对金属带(6)进行热处理的连续式加热炉，其中所述张紧装置(12)在物料通行方向(A)上布置在连续式加热炉前并且所述张紧辊装置(6至11)布置在连续式加热炉后。
13.一种对根据前述权利要求1至11中任一项所述的输送系统(1至5)的用途，用于对成分为Fe100-a-b-c-d-x-y-zCuaNbbMcTdSixByZz以及1原子数量(百分比)以内的杂质的金属合金带(6)进行再处理，其中M是钼、钽或锆元素中的一个或多个，T是钒、锰、铬、钴或镍元素中的一个或多个并且Z是碳、磷或锗元素中的一个或多个，并且0原子数量(百分比)≤a＜1.5原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤b＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤(b+c)＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤d＜5原子数量(百分比)，10原子数量(百分比)＜x＜18原子数量(百分比)，5原子数量(百分比)＜y＜11原子数量(百分比)并且0原子数量(百分比)≤z＜2原子数量(百分比)。
14.一种根据权利要求13所述的输送系统(1至5)的用途，用于得到渗透率的或各向异性场的预期值、剩磁比例Jr/Js的最大值、矫顽强度与各向异性场的比例Hc/Ha的最大值以及这些值中每一个的容许的偏差范围，其中所述带的磁特性在离开连续式加热炉时被连续测量，并且当确定了磁特性的与容许的偏差范围的偏差时，相应地调整带上的拉应力，以再次将磁特性的测量值置于容许的偏差范围内。
15.一种用于对快速固化的金属带(6)进行再处理的方法，包括：
-将金属带(6)引入张紧装置(12)，所述张紧装置在位置上和时间上均在所述再处理范围(20)前；
-在将金属带(6)引入张紧辊装置(7至11)的情况下桥接张紧装置(12)和张紧辊装置(7至11)之间的间隔，所述张紧辊装置在位置上和时间上均在所述再处理范围(20)的后面；
-在张紧装置(12)和张紧辊装置(7至11)之间输送所述金属带(6)，其中所述金属带(6)输送经过传动辊上的包角α，以及将压紧辊(14)相对于传动辊(13)布置在金属带(6)的接触点(16)中，所述接触点限定包角α的终点；
-在连续输送金属带(6)通过张紧装置(12)和张紧辊装置(6至11)时，在拉应力作用下在张紧装置(12)和张紧辊装置(6至11)之间对金属带(6)进行再处理。
16.根据权利要求15所述的方法，
其特征在于，相对于金属带(6)的大于或等于1km的长度，借助记录和分析金属带(6)的裂缝频率来求取传动辊(13)上的金属带(6)的包角α的最优范围。
17.根据权利要求15或16所述的方法，
其特征在于，在室温下对合金种类为钴基或铁基的非晶体的合金的金属合金带(6)进行再处理。
18.根据权利要求15或16所述的方法，
其特征在于，在张紧装置(12)和张紧辊装置(6至11)之间的再处理范围(20)中，在拉应力作用下对所述金属带(6)进行热处理。
19.根据权利要求18所述的方法，
其特征在于，预先确定渗透率的或各向异性场的预期值、小于0.1的剩磁比例Jr/Js的最大值、矫顽强度与各向异性场的小于10％的比例Hc/Ha的最大值以及这些值中每一个的容许的偏差范围，所述带的磁特性在离开连续式加热炉时被连续测量，并且当确定了磁特性的与容许的偏差范围的偏差时，相应调节带上的张紧力，以恢复容许的偏差范围内的磁特性的测量值。
20.根据权利要求15或16所述的方法，
其特征在于，对成分为Fe100-a-b-c-d-x-y-zCuaNbbMcTdSixByZz以及1原子数量(百分比)以内的杂质的金属合金带(6)进行再处理，其中M是是钼、钽或锆元素中的一个或多个，T是钒、锰、铬、钴或镍元素中的一个或多个并且Z是碳、磷或锗元素中的一个或多个，并且0原子数量(百分比)≤a＜1.5原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤b＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤(b+c)＜2原子数量(百分比)，0原子数量(百分比)≤d＜5原子数量(百分比)，10原子数量(百分比)＜x＜18原子数量(百分比)，5原子数量(百分比)＜y＜11原子数量(百分比)并且0原子数量(百分比)≤z＜2原子数量(百分比)。
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