DE102015006899A1 - Tape storage device - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bandspeichereinrichtung für kontinuierliche Banddurchlaufanlagen, die mit Einrichtungen zur Banderwärmung oder zur Bandkühlung ausgestattet ist. Der so ausgestattete Bandspeicher übernimmt einen Teil des in Bandrichtung nachgeschalteten Thermoprozesses. Dadurch ergibt sich unter bestimmten Voraussetzungen die Möglichkeit, die Bandgeschwindigkeit und damit die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage wesentlich zu erhöhen. In einer Ausführungsvariante wird die Verlustenergie von anderen Ofen, Trocknern oder weiteren Thermoprozessen als Energieressource zur Banderwärmung innerhalb des Bandspeichers genutzt. Dies reduziert den Primärenergieverbrauch des Gesamtprozesses und die damit verbundenen Energiekosten. Zudem werden im gleichen Maße schädliche Umwelteinflüsse verringert.The present invention relates to a belt storage device for continuous belt conveyor systems, which is equipped with devices for belt heating or for belt cooling. The so-equipped tape storage takes over a part of the downstream in the tape direction thermal process. This results, under certain conditions, the possibility of significantly increasing the belt speed and thus the economic efficiency of the overall system. In one embodiment, the energy loss from other furnace, dryers or other thermal processes is used as an energy resource for band heating within the band memory. This reduces the primary energy consumption of the overall process and the associated energy costs. In addition, damaging environmental influences are reduced to the same extent.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bandspeichereinrichtung für Banddurchlaufanlagen, die mit Einrichtungen versehen ist, die eine Erwärmung oder Kühlung durchlaufender Bänder ermöglicht.The invention relates to a tape storage device for conveyor belt systems, which is provided with means that allows heating or cooling of continuous belts.

Stand der TechnikState of the art

Kontinuierliche Bandanlagen für die thermische Behandlung von durchlaufenden Metallbändern verfügen vielfach über Bandspeichereinrichtungen zur Überbrückung von Bandlaufunterbrechungen. Hierbei handelt es sich im einfachsten Fall um eine Speichergrube mit nur einer Schlinge in Form eines durchhängenden Bandes oder mehrerer Bänder, die zusätzlich in der Lage ist, unterschiedliche Durchhangtiefen auszugleichen. Aufwändigere Bandspeicher-Ausführungen in Form von Schlingentürmen werden z. B. in DE 19650997 C2 beschrieben.Continuous belt systems for the thermal treatment of continuous metal belts often have belt storage devices for bridging strip running interruptions. This is in the simplest case, a storage pit with only one loop in the form of a sagging band or more bands, which is also able to compensate for different depths of sag. More complex tape storage designs in the form of loop towers are z. In DE 19650997 C2 described.

Bandspeichereinrichtungen nach dem Stand der Technik sind nicht vollständig durch eine thermisch gedämmte Einhausung umschlossen und verfügen nicht über Einrichtungen zum Erwärmen oder Kühlen des Bandes.Prior art belt storage devices are not completely enclosed by a thermally insulated enclosure and do not have means for heating or cooling the belt.

Thermische Prozesse in kontinuierlichen Bandanlagen werden durch Ofen, Trockner oder Kühler realisiert, die in Bandlaufrichtung hinter der Einlauf-Speichergrube oder hinter dem Einlauf-Schlingenturm angeordnet sind.Thermal processes in continuous belt plants are realized by furnaces, dryers or coolers which are arranged in the belt running direction behind the inlet storage pit or behind the inlet loop tower.

Diese Thermoprozesseinrichtungen sind in der Regel energieintensiv, auch wenn sie entsprechend dem neuesten Stand der Technik ausgeführt sind.These thermal processing devices are usually energy intensive, even if they are designed according to the latest state of the art.

Problemproblem

Die Energieverbräuche von Ofen, Trocknern oder Kühlern in Bandanlagen und die daraus resultierenden Energiekosten und Umwelteinflüsse sind erheblich. Dies gilt für bestehende Anlagen und für neue Anlagen, die nach dem Stand der Technik ausgeführt sind.The energy consumption of ovens, dryers or coolers in strip plants and the resulting energy costs and environmental influences are considerable. This applies to existing plants and to new plants that are state-of-the-art.

Die Bandgeschwindigkeit wird oft durch die zur Verfügung stehende thermische Leistung der Thermoprozessanlagen begrenzt. Eine Leistungserhöhung lässt sich insbesondere an vorhandenen Anlagen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte häufig nicht realisieren.The belt speed is often limited by the available thermal power of the thermal processing equipment. An increase in performance can often not be realized, especially with regard to existing plants, taking into account economic aspects.

Viele Thermoprozesse erfordern definierte Mindestprozesszeiten, die nicht unterschritten werden dürfen. Die minimale Prozesszeit in Verbindung mit den Baulängen der Prozesseinrichtungen limitiert daher die jeweils realisierbare Bandlaufgeschwindigkeit. Aufgrund der räumlichen Gegebenheiten können die Baulängen der Einrichtungen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte vielfach nicht sinnvoll vergrößert werden.Many thermal processes require defined minimum process times, which must not be undercut. The minimum process time in conjunction with the lengths of the process equipment therefore limits the respective achievable tape speed. Due to the spatial conditions, the construction lengths of the facilities, taking into account economic aspects often can not be increased meaningfully.

Die konstruktiven Gegebenheiten der Ofen, Trockner oder Kühler begrenzen damit in vielen Fällen die realisierbare Bandgeschwindigkeit und bedingen hohe Energiekosten sowie schädliche Umwelteinflüsse.The constructional conditions of the kiln, dryer or cooler thus limit the achievable belt speed in many cases and cause high energy costs as well as damaging environmental influences.

Aufgabenstellungtask

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Banderwärmung oder Bandabkühlung in Durchlaufanlagen zum Teil in den Bereich des Bandspeichers zu verlagern und damit die Voraussetzung für eine höhere Bandgeschwindigkeit zu schaffen. Weiterhin soll es möglich sein, die Banderwärmung unter Verwendung von Verlustwärme zu realisieren, um den Primärenergiebedarf und damit die Energiekosten und die schädlichen Umwelteinflüsse des Gesamtprozesses zu verringern.The present invention has for its object to shift the band heating or strip cooling in continuous systems partly in the range of tape storage and thus to create the conditions for a higher belt speed. Furthermore, it should be possible to realize the band heating using loss heat in order to reduce the primary energy demand and thus the energy costs and the harmful environmental influences of the overall process.

Lösungsolution

Diese Aufgaben werden durch die in den Patentansprüchen 1 bis 3 beschriebenen Eigenschaften realisiert. Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen 4 bis 10 beschrieben.These objects are achieved by the features described in claims 1 to 3. Further developments and preferred embodiments are described in the further dependent claims 4 to 10.

Der Bandspeicher wird gemäß Anspruch 1 mit Kühleinrichtungen oder gemäß Anspruch 2 mit Heizeinrichtungen ausgerüstet. Dadurch kann das Band gekühlt oder erwärmt werden. In einer Ausführungsvariante gemäß Anspruch (4) wird temperiertes Gas über einfache Ausblasöffnungen oder Ausblasrohre (9) in den Bandspeicher geleitet, der dafür über eine weitgehend geschlossene Umhausung verfügt, die bei Bedarf mit einer Wärmedämmung ausgestattet ist. Das abgekühlte Gas wird über Absaugöffnungen oder Absaugrohre (10) wieder aus dem Bereich herausgeführt.The tape storage is equipped according to claim 1 with cooling devices or according to claim 2 with heaters. This allows the belt to be cooled or heated. In an embodiment variant according to claim (4) tempered gas via simple exhaust openings or exhaust pipes ( 9 ) in the band memory, which has a largely closed housing, which is equipped if necessary with a thermal insulation. The cooled gas is exhausted via suction or suction pipes ( 10 ) led out of the area again.

Für die Band-Erwärmung kann gemäß Anspruch 3 die Verlustenergie von Öfen, von thermischen Nachverbrennungsanlagen oder von anderen Thermoprozessanlagen verwendet werden. Hierfür lässt sich zum Beispiel die Abluft aus Gasbrennern, gasbetriebenen Strahlrohren oder aus Muffelöfen verwenden. Diese Abluft wird entsprechend Anspruch 4 über Heizeinrichtungen in Konvektionsdüsenausführung (6) auf das gespannte Band (2) und/oder auf das durchhängende Band (1) geblasen. Der konvektive Wärmeübergang kann auch durch andere Medien erfolgen.For strip heating, the energy loss of ovens, thermal afterburners or other thermal processing equipment may be used in accordance with claim 3. For this example, the exhaust air from gas burners, gas-powered radiant tubes or muffle furnaces can be used. This exhaust air is according to claim 4 via heaters in Konvektionsdüsenausführung ( 6 ) on the taut band ( 2 ) and / or on the sagging band ( 1 ). The convective heat transfer can also be done by other media.

Falls keine sinnvolle Verwendung von Verlustenergie möglich ist, können auch andere Energieressourcen Verwendung finden. Anspruch 5 beschreibt die Nutzung von Gasbrennern oder elektrischen Heizeinrichtungen. In einer Ausführungsvariante kommen Infrarotstrahler zum Einsatz. Die Aufgabe kann mit kurz-, mittel- oder langwelliger Infrarotstrahlung realisiert werde. In einer speziellen Ausführungsvariante werden UV-Strahler oder Nahinfrarotstrahler verwendet. Kombinationen von Strahlern mit unterschiedlicher Wellenlänge sind möglich.If no meaningful use of energy loss is possible, others can Find energy resources. Claim 5 describes the use of gas burners or electric heaters. In one embodiment, infrared radiators are used. The task can be realized with short, medium or long-wave infrared radiation. In a special embodiment, UV emitters or near infrared emitters are used. Combinations of radiators with different wavelengths are possible.

Für Kühlzwecke werden entsprechend Anspruch 5 elektrische Kühleinrichtungen oder Kühlrollen eingesetzt.For cooling purposes according to claim 5 electrical cooling devices or cooling rollers are used.

Anspruch 6 beschreibt die Ausführung eines mit Heiz- oder Kühleinrichtungen ausgestatteten Speichers als Speichergrube (3). Eine oberhalb der Grube angeordnete Haube (5), eine Glocke oder eine andere umschlossene Einrichtung ermöglicht eine hinreichende Wärmedämmung gegenüber der umgebenden Atmosphäre im Aufstellbereich. Gemäß Anspruch 7 kann die Haube (5) klappbar oder verfahrbar oder heraushebbar ausgeführt werden, um zum Beispiel im hochgeklappten Zustand (7) Wartungs-, Reinigungs- oder Prozessarbeiten im Bereich der Speichergrube zu ermöglichen. Anspruch 8 beschreibt ein Sichtfenster, durch das die Position des durchlaufenden Bandes oder der durchlaufenden Bänder visuell überprüft werden kann. Ein Detektionssystem automatisiert diese Aufgabe. Beliebige Messgrößen können durch zusätzliche Detektionssysteme erfasst werden. Insbesondere bieten sich Temperatur oder Banddimensionsmessungen sowie Messungen der Oberflächengüte und der Farbe an.Claim 6 describes the execution of a equipped with heating or cooling devices memory as a storage pit ( 3 ). A hood arranged above the pit ( 5 ), a bell or other enclosed device allows adequate thermal insulation against the surrounding atmosphere in the installation area. According to claim 7, the hood ( 5 ) are foldable or movable or liftable, for example, in the folded state ( 7 ) To enable maintenance, cleaning or process work in the area of the storage pit. Claim 8 describes a viewing window through which the position of the continuous tape or the continuous bands can be visually checked. A detection system automates this task. Any measured quantities can be detected by additional detection systems. In particular, temperature or tape dimension measurements as well as surface quality and color measurements are useful.

Um zu verhindern, dass das erwärmte Band oder die Bänder zwischen dem Speicher und dem in Bandrichtung nachgeschalteten Thermoprozess wieder abkühlt, beschreibt Anspruch 9 einen Wärmetunnel (4). Dieser kann fix oder verfahrbar ausgeführt werden. In einer speziellen Ausführung kann der Tunnel mit zusätzlichen Heizeinrichtungen ausgestattet werden, um die Bandtemperatur beim Durchlaufen des Tunnels weiter zu erhöhen.In order to prevent the heated strip or strips between the memory and the downstream in the strip direction thermal process cools again, claim 9 describes a heat tunnel ( 4 ). This can be fixed or moved. In a special design, the tunnel can be equipped with additional heaters to further increase the belt temperature as it passes through the tunnel.

Bei allen beschriebenen Varianten und Ausführungsformen wird der Wärmeübergang zum Teil in den Bandspeicher verlagert. Dadurch wird bei gleichbleibender Bandgeschwindigkeit die Gesamtprozesszeit verlängert. Hieraus ergibt sich in einer speziellen Ausführungsvariante gemäß Anspruch 10 die Möglichkeit, die Bandgeschwindigkeit zu erhöhen. Dies wird zusätzlich dadurch begünstigt, dass ein Teil der Wärmeleistung im Bereich des Speichers erbracht wird und die bestehenden Leistungsgrenzen des Ofens oder des Trockners oder des Kühlers einer Erhöhung der Bandgeschwindigkeit nicht mehr entgegenstehen.In all the variants and embodiments described, the heat transfer is partially transferred to the band storage. As a result, the total process time is extended at constant belt speed. This results in a special embodiment according to claim 10, the possibility to increase the belt speed. This is further facilitated by the fact that some of the heat output is provided in the area of the storage and the existing performance limits of the oven or the dryer or the cooler no longer preclude an increase in the belt speed.

Erreichte VorteileAchieved benefits

Durch die in den Patentansprüchen dargelegten Merkmale ist es möglich, die Bandgeschwindigkeit von Durchlaufanlagen zu erhöhen, wenn dies bei ausschließlicher Nutzung der hinter dem Einlaufspeicher angeordneten Thermoprozesseinrichtungen aufgrund von Zeit und Leistungsbeschränkungen nicht möglich wäre.By the features set forth in the claims, it is possible to increase the belt speed of continuous systems, if this would not be possible with the exclusive use of arranged behind the inlet storage thermal process equipment due to time and performance limitations.

Zudem wird der Energieverbrauch von Thermoprozessen durch die Nutzung von Verlustenergie aus anderen Prozessen für die Banderwärmung innerhalb des Bandspeichers reduziert. Dies führt zu Kostensenkungen und zur Verringerung von negativen Umwelteinflüssen.In addition, the energy consumption of thermal processes is reduced by the use of waste energy from other processes for the band heating within the strip memory. This leads to cost reductions and to the reduction of negative environmental influences.

Liste der zugehörigen ZeichnungenList of related drawings

11

22

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Durchlaufendes Band – durchhängendContinuous tape - sagging
22
Durchlaufendes Band – bei vollem BandzugContinuous tape - at full tape tension
33
Bandspeicher in SpeichgrubenausführungBelt storage in storage pit design
44
Wärmetunnelheat tunnel
55
Abdeckung in HaubenausführungCover in hood version
66
Heizeinrichtung in KonvektionsdüsenausführungHeating device in convection nozzle design
77
Abdeckung in Haubenausführung hochgeklapptCover in hood version folded up
88th
In Bandlaufrichtung nachgeschaltete EinrichtungIn the strip running direction downstream device
99
Einblasrohr für temperiertes KonvektionsmediumInjection tube for tempered convection medium
1010
Auslassrohr für temperiertes KonvektionsmediumOutlet tube for tempered convection medium

LegendeLegend

  • 1 Durchlaufendes Band – durchhängend 1 Continuous tape - sagging
  • 2 Durchlaufendes Band – bei vollem Bandzug 2 Continuous tape - at full tape tension
  • 3 Bandspeicher in Speichgrubenausführung 3 Belt storage in storage pit design
  • 4 Thermotunnel 4 Thermo tunnels
  • 5 Abdeckung in Haubenausführung 5 Cover in hood version
  • 6 Heizeinrichtung in Konvektionsdüsenausführung 6 Heating device in convection nozzle design
  • 7 Abdeckung in Haubenausführung hochgeklappt 7 Cover in hood version folded up
  • 8 In Bandlaufrichtung nachgeschaltete Einrichtung 8th In the strip running direction downstream device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19650997 C2 [0002] DE 19650997 C2 [0002]

Claims (10)

Bandspeicher zur Überbrückung von Bandlaufunterbrechungen oder zum Ausgleich von Band-Durchhangtoleranzen in kontinuierlichen Bandanlagen dadurch gekennzeichnet, dass dieser über Einrichtungen verfügt, die geeignet sind, die Bandtemperatur beim Band-Durchlauf durch die Speichereinrichtung zu verringern und dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeabführung vom Band konvektiv, über Strahlung oder durch Wärmeleitung oder durch eine Kombination mehrerer dieser Phänomene erfolgt.A tape store for bridging tape stoppages or compensating for tape sagging tolerances in continuous tape installations, characterized in that it has means suitable for reducing the tape temperature during tape passing through the storage means and characterized in that the heat dissipation from the tape is convective, by radiation or by conduction or by a combination of several of these phenomena. Bandspeicher zur Überbrückung von Bandlaufunterbrechungen oder zum Ausgleich von Band-Durchhangtoleranzen in kontinuierlichen Bandanlagen dadurch gekennzeichnet, dass dieser über Einrichtungen verfügt, die geeignet sind, die Bandtemperatur beim Band-Durchlauf durch die Speichereinrichtung zu erhöhen. und dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung auf das Band konvektiv, über Strahlung oder durch Wärmeleitung oder durch eine Kombination mehreren dieser Phänomene erfolgt.A tape store for bridging tape stoppages or for compensating for tape sagging tolerances in continuous tape installations, characterized in that it has means adapted to increase the tape temperature during tape passing through the storage means. and characterized in that the heat transfer to the belt is convective, by radiation or by conduction or by a combination of several of these phenomena. Bandspeicher entsprechend Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgasenergie von Öfen, thermischen Nachverbrennungsanlagen oder anderen Thermoprozesseinrichtungen oder deren Kombination als langfristig wesentliche Energieressource für die Banderwärmung im Bereich des Speichers dient.A strip accumulator according to claim 2, characterized in that the exhaust energy of furnaces, thermal post-combustion or other thermal process equipment or their combination serves as a long-term essential energy resource for the band heating in the area of the memory. Bandspeicher entsprechend Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser über Ausblasöffnungen oder Konvektionsdüsen verfügt, mit denen Luft oder andere Medien zur Wärmeübertragung direkt oder indirekt, gerichtet oder ungerichtet an das Band geleitet werden.A tape storage according to claim 1 or claim 2 or claim 3, characterized in that it has blow-out or Konvektionsdüsen with which air or other media for heat transfer directly or indirectly, directed or non-directed to the band. Bandspeicher entsprechend Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser über Gasbrenner und oder über elektrische Heizeinrichtungen oder über Heizrollen oder über elektrische Kühleinrichtungen oder über Kühlrollen oder über eine Kombination mehrerer dieser Einrichtungen verfügt.A strip accumulator according to claim 1 or claim 2 or claim 3, characterized in that it has gas burners and or via electric heaters or on heating rollers or electrical cooling devices or cooling rollers or a combination of several of these devices. Bandspeicher entsprechend Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bandspeicher als Speichergrube ausgeführt ist und dadurch gekennzeichnet, dass die Grube über eine Haube, Glocke oder eine andere flächige oder umschlossene Einrichtung verfügt, die die obere Begrenzung des nutzbaren Gesamtvolumen darstellt und/oder gemeinsam mit der Grube ein für Heizzwecke oder für Kühlzwecke nutzbares Gesamtvolumen bildet und dadurch gekennzeichnet, dass das Band oder die Bänder sowohl bei maximalem Bandzug als auch im Durchhangbetrieb durch dieses Volumen hindurchlaufen können.Tape storage according to claim 1 or claim 2 or claim 3, characterized in that the tape storage is designed as a storage pit and characterized in that the pit has a hood, bell or other planar or enclosed device, which represents the upper limit of the usable total volume and / or together with the pit forms a total volume usable for heating purposes or for cooling purposes and characterized in that the band or bands can pass through this volume both at maximum strip tension and in slack operation. Bandspeicher entsprechend Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die über der Grube angeordnete Haube, Glocke oder andere umschlossene Einrichtung heraushebbar, schwenkbar, verfahrbar und oder klappbar ausgeführt ist.Tape store according to claim 6, characterized in that arranged above the pit hood, bell or other enclosed device is designed liftable, swivel, movable and or hinged. Bandspeicher entsprechend Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die über der Grube angeordnete Haube, Glocke oder andere umschlossene Einrichtung über ein oder mehrere Sichtfenster oder über Detektionssysteme insbesondere zur Erfassung der Bandlage oder über eine Kombination dieser Einrichtungen verfügt.Tape store according to claim 6, characterized in that arranged above the pit hood, bell or other enclosed device via one or more viewing windows or detection systems in particular for detecting the tape position or a combination of these devices has. Bandspeicher entsprechend einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Wärmetunnel ausgestattet ist, der den Wärmeverlust des Bandes oder der Bänder oder die Wärmeübertragung auf das Band oder auf die Bänder zwischen dem Bandspeicher und einer in Bandlaufrichtung nachgeschalteten Einrichtung minimiert oder für eine weitere Erwärmung oder Kühlung genutzt wird.A strip accumulator according to one of claims 1 or 2 or 3, characterized in that it is equipped with a heat tunnel which minimizes the heat loss of the band or bands or the heat transfer to the band or to the bands between the band storage and a downstream device in the belt running direction or used for further heating or cooling. Bandspeichereinrichtung entsprechend einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese in Kombination mit einer in Bandrichtung nachgeschalteten Thermoprozesseinrichtung betrieben wird und dadurch gekennzeichnet, dass diese geeignet ist die Leistung oder die Prozesszeit eines Thermoprozesses oder deren Kombination so zu vergrößern, dass weder die Prozesszeit noch die Wärmeleistung einer Erhöhung der Bandgeschwindigkeit gegenüber der Geschwindigkeit beim Betrieb ohne diese Speichereinrichtung entgegenstehen.A tape storage device according to one of claims 1 or 2 or 3, characterized in that it is operated in combination with a downstream in the belt direction thermal processing device and characterized in that it is suitable to increase the power or the process time of a thermal process or their combination so that neither the process time nor the thermal performance of an increase in the belt speed against the speed of operation without this storage device oppose.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19650997C2 (en) 1996-11-26 1998-12-03 Mannesmann Ag Vertical tape storage

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