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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenbehandlung
von Metallbändern, Metalldrähten od. dgl. in Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Oberflächenbehandlung,
insbesondere Beizen, von Metallbändern, Drähten od. dgl., die vor dem Hindurchführen
durch den (die) Flüssigkeitsbehälter abgewickelt und in kreis- oder S-förmigen Schlingen
gelegt werden. In den bekannten Durchlaufbeizanlagen läuft ein Band oder Draht von
einem Ablauf kommend geradlinig oder mit leichtem Durchhang durch ein Beizabteil
und gegebenenfalls durch mehrere dahinterliegende Spül- und Neutralisationsabteile,
um sodann aufgewickelt zu werden. Jeweils am Anfang und am Ende der einzelnen Abteile
befinden sich Umlenkrollen, die das Behandlungsgut in die verschiedenen Bäder eintauchen
lassen. Zur besseren Ausnutzung der Anlage läßt man bei schmalen Abmessungen eine
Vielzahl von Drähten bzw. Bändern nebeneinander durch die Behandlungsbäder laufen.
Dadurch werden aber auch eine Vielzahl von Abläufen und Aufwicklern erforderlich,
welche die ohnehin schon sehr hohen Anschaffungskosten einer Anlage beträchtlich
erhöhen.
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Das geradlinige Durchführen des Drahtes durch die Behandlungsbäder
führt zwangläufig zu sehr langen Behältern, so daß der Platzbedarf in Längsrichtung
der Anlage sehr groß ist und beträchtliche Energieverluste durch Verdampfen an der
Oberfläche der Bäder auftreten. Zur Wartung und Bedienung einer solchen Anlage ist
relativ viel Personal erforderlich.
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Zum kontinuierlichen Beizen von Bändern ist es bekannt, in hohen,
nebeneinanderstehenden Behältern das Band in frei nach unten durchhängenden Schlingen
durchlaufen zu lassen, die von Meßeinrichtungen abgetastet werden. Vor, zwischen
und hinter den Behältern befinden sich die geschwindigkeitsregelnden Treibapparate,
die den Zug aufnehmen und den Weitertransport des Gutes durchführen. Auch solche
Anlagen sind sehr teuer, was durch die hohen Behälter und die vielen regelbaren
Treibapparate bedingt ist. Hinzu kommen umfangreiche Fundamentierungsarbeiten, da
die hohen, schweren Behälter in entsprechend tiefen Gruben untergebracht werden
müssen.
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Es ist auch bekannt, das zu behandelnde Gut über feststehende und
in der Höhe verstellbare Umlenkrollen zwangläufig eine Strecke senkrecht nach oben
und unten durch eine Beizzone zu führen. Der Platzbedarf in Längsrichtung der Anlage
ist damit nicht so groß wie bei der horizontalen Durchlaufbeizanlage. Die Anschaffungskosten
liegen jedoch ebenso wie bei den vorher beschriebenen Anlagen sehr hoch. Als weiterer
Nachteil kommt hinzu, daß die Einführung des Bandes oder Drahtes insbesondere nach
einem Riß während des Beizvorganges zeitraubend und umständlich ist. Außerdem bereitet
es Schwierigkeiten, eine Vielzahl von Drähten oder Bändern nebeneinander gleichzeitig
durch den Turm zu führen. Dadurch wird die Durchlauf-Turmbeize für Drähte und schmale
Bänder unwirtschaftlich.
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Weiterhin ist zur Oberflächenbehandlung von langem Walzgut eine Spiralbeizanlage
bekannt. In dieser Anlage wird das Beizgut nach einer Schraubenlinie gewunden und,
an umlaufenden Wellen hängend, schraubenlinienförmig durch die Behandlungsbäder
bewegt. Mit einer solchen Anlage ist die für ein wirtschaftliches Beizen von Drähten
und schmalen Bändern erforderliche hohe Durchlaufgeschwindigkeit nicht zu erreichen.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die kontinuierliche Oberflächenbehandlung
von Drähten und Bändern entsprechend der hohen Geschwindigkeit des einen Walzvorgang
verlassenen Guts ohne Unterbrechung durchzuführen, wobei der Platzbedarf, die Anlagekosten
sowie die Wartung auf ein geringes Maß verringert werden. Ihr Wesen wird insbesondere
darin gesehen, daß die Windung des Behandlungsgutes zu ununterbrochenen Schlingen
entsprechend der Breite der Flüssigkeitsbehälter vorgenommen wird und die Schlingen
nebeneinanderliegend und teilweise aufeinanderliegend im wesentlichen horizontal
durch die Flüssigkeitsbehälter bewegt werden.
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Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
ist in den Zeichnungen in zwei verschiedenen Ausführungsformen dargestellt, und
zwar zeigt A b b. 1 das Schema einer Anlage für die kontinuierliche chemische Behandlung
von Draht in Seitenansicht,
A b b. 2 das Schema einer Vorrichtung
für die kontinuierliche chemische Behandlung von schmalem Band in Draufsicht.
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Das auf der A b b.1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für die
Behandlung von metallischen Drähten. Ein Draht 1 läuft durch ein Richtgerät 2 über
Umlenkrollen 3 in senkrechter Richtung durch den Schlingenleger 4. Der Schlingenleger
4 wirft den Draht in kreisförmige Schlingen und läßt diese zusammenhängenden Schlingen
einzeln nebeneinanderliegend auf eine fördernde Auflage fallen. Die fördernde Auflage
ist aus einem Hubbalkensystem gebildet und besteht aus mehreren parallel und in
Längsrichtung der Anlage liegenden Festbalken 5 und Hubbalken 6. Die Hubbalken 6
werden über umlaufende Exzenterv#ellen 7 angetrieben, die vor und hinter dem Behandlungsbehälter
8 gelagert sind. Während des Oberlaufes schwingen die Exzenterwellen 7 die Hubbalken
6 über die Oberkante der Festbalken 5 hinaus, heben die nebeneinanderliegenden und
teilweise aufeinanderliegenden Schlingen des Drahtes 1 von den Festbalken 5 ab und
befördern sie um etwa die doppelte Exzentrizität der Exzenterwellen 7 in Längsrichtung
der Anlage weiter. Während des Unterlaufes schwingen die Exzenterwellen 7 die Hubbalken
6 unter die Oberkante der Festbalken 5 und legen die Schlingen des Drahtes 1 auf
den Festbalken 5 ab. Durch diesen intermittierenden Fördervorgang wird sowohl das
Beizgut als auch die Beizflüssigkeit kräftig bewegt. Auf Grund dessen werden die
Schlingen des Drahtes 1 dauernd von der Beizflüssigkeit umspült und es wird im Zusammenhang
mit einer hohen Beizbadtemperatur eine einwandfreie und schnelle chemische Oberflächenbehandlung
erzielt. Am Ende des Behandlungsbehälters 8 fördern die Hubbalken 6 die Schlingen
des Drahtes 1 zum Aufwickler 9. In der auf der A b b. 1 schematisch dargestellten
Anlage ist nur ein Behandlungsbehälter 8 angeführt. Die Festbalken 5 und Hubbalken
6 erstrecken sich vom Schlingenleger 4 durch den Behandlungsbehälter 8 zum Aufwickler
9 und sind aus einem Stück. Größere Anlagen erhalten mehrere Behandlungsbehälter
8 und dementsprechend unterteilte Festbalken 5 und Hubbalken 6.
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Der Erfindungsgegenstand wird dadurch nicht verlassen, daß zwischen
dem Schlingenleger 4 und dem Aufwickler 9 ein Patentierofen eingeschaltet ist und
Bäder zum Spülen, Neutralisieren und zu weiteren Oberflächenbehandlungen vorgesehen
sind.
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Die auf A b b. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung eignet sich
insbesondere für das kontinuierliche chemische Behandeln eines schmalen Metallbandes.
Ein Metallband 10 wird hochkant von einem Ablauf 11 durch den Treibapparat 12 abgezogen
und einer Bandbiegevorrichtung zugeführt. Die Bandbiegevorrichtung besteht aus einem
Paar kontinuierlich umlaufender Flügel 13 und 14. An ihren Enden haben die Flügel
13 und 14 im entgegengesetzten Sinne wirkende Biegeprofile 15 und 16, so
daß jeder Flügel 13 und 14 ein nach innen gekrümmtes Biegeprofil 15 und ein nach
außen gekrümmtes Biegeprofil 16 hat. Nach gleichen geraden Längen formen die Biegeprofile
15 und 16 das Metallband 10 in entgegengesetzt gerichtete Falten 17 und 18, die
das Metallband 10 in dem nach unten geneigten Speicherraum 19 in S-förmige Schlingen
legt. Der Antrieb des Treibapparates 12 und der umlaufenden Flügel 13 und 14 ist
so gewählt, daß die Schlingenbreite zwischen den Falten 17 und 18 der Breite des
nach unten geneigten Speicherraumes 19 und der nachfolgenden Behandlungsbäder entspricht.
Am Ende des nach unten geneigten Speicherraumes 19 befindet sich die gleiche intermittierend
arbeitende fördernde Auflage, bestehend aus mehreren Festbalken 5 und Hubbalken
6, wie in A b b. 1 gekennzeichnet und für die Drahtbeize bereits beschrieben, die
den Weitertransport durch die verschiedenen Behandlungsbäder bis zum Aufwickler
übernimmt. In den Behandlungsbädern wird das Metallband 10 genauso wie der Draht
1 in der bereits beschriebenen Drahtbeize intensiv von der Beizflüssigkeit umspült,
und somit ist im Zusammenhang mit einer hohen Beizbadtemperatur eine einwandfreie
und schnelle Oberflächenbehandlung gewährleistet.