DE1205291B - Verfahren und Vorrichtung zur Waerme-behandlung von flaechigem Metallwalzhalbzeug, vorzugsweise Aluminiumblechen oder -baendern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40J7¥W PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C22f

Deutsche Kl.: 4Od-1/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1205 291
K47415VI a/40d
2. August 1962
18. November 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von flächigem Metallwalzhalbzeug, vorzugsweise Aluminiumblechen oder -bändern, bei dem das Walzhalbzeug, von einem Gaskissen getragen, durch eine Wärmebehandlungskammer geführt wird.

Bei einem bekannten Verfahren bzw. der Vorrichtung zu dessen Durchführung sind besondere Maßnahmen erforderlich, um eine einwandfreie Führung des zu behandelnden Halbzeuges zu gewährleisten. Wird nämlich beispielsweise eine Blechtafel ausschließlich durch ein Luftkissen getragen, so ist mit Sicherheit damit zu rechnen, daß die Blechplatte seitlich aus ihrer Lage abweicht und schließlich in einen Bereich gelangt, der außerhalb des Wirkbereiches des Luftkissens liegt. Um also eine einwandfreie Führung des Halbzeuges durch eine Wärmebehandlungszone zu gewährleisten, ist es bisher erforderlich, ein seitliches Abweichen des Halbzeuges von seiner vorgeschriebenen Bahn durch Anordnung seitlicher Schienen zu verhindern. Derartige Führungseinrichtungen, die unmittelbar an den Kanten des getragenen Halbzeuges angreifen, bergen die Gefahr einer Beschädigung des Halbzeuges in sich, das ja, da es während der Behandlung auf eine hohe Temperatur erhitzt ist, wegen seiner verringerten Festigkeit und Oberflächenhärte gegen Beschädigungen besonders anfällig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des bekannten Verfahrens und der Vorrichtung zu dessen Durchführung zu beseitigen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß mindestens ein Teil des ausgeblasenen Gases vor dessen Auftreffen auf eine Fläche des Gegenstandes gegen dessen einander gegenüberliegende Randteile in einem gegen jeden Rand hin fortschreitend eingeengten Strömungsweg umgelenkt wird.

Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß das auf dem Gaskissen getragene Halbzeug ohne Berührung mit irgendwelchen starren Führungen einwandfrei und ohne seitliche Ablenkung geführt wird, so daß Beschädigungen der Oberflächen im Bereich derartiger Führungen vermieden werden. Ein gemäß der Erfindung geführtes Metallband oder Metallblech hat das Bestreben, bei etwa auftretenden seitlichen Verschiebungen in eine mittige Gleichgewichtslage zurückzukehren, so daß die Zentrierung desselben selbsttätig erfolgt.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein Aufwölben des Halbzeuges infolge örtlichen Auftreffens eines unter rechtem Winkel herangeführten Gasstromes sowie

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von flächigem Metallwalzhalbzeug,
vorzugsweise Aluminiumblechen oder -bändern

Anmelder:

Kaiser Alumu^um & Chemical Corporation,

Oakland, Calif". (V. St. A.) O W. /). C₁ 'Vv

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Poschenrieder, Patentanwalt,
München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:
Charles John Stanley,
Cronulla, Neu-Süd-Wales (Australien)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. August 1961 (130 889)

ein Durchhängen des Halbzeuges in Bereichen zwischen den Rändern mit Sicherheit vermieden werden, obwohl das Halbzeug wegen seiner geringen Eigensteifigkeit im erwärmten Zustand zu derartigen Verformungen neigt. Um derartige Erscheinungen zu vermeiden, war es bisher erforderlich, die Führungsdüsen für das Gas möglichst regelmäßig über die Unterfläche des zu tragenden Halbzeuges zu verteilen. Die Anordnung zahlreicher Düsen an der Bodenfläche, über die das Halbzeug geführt werden soll, verteuert die Herstellung einer solchen Anlage beträchtlich. Gemäß der Erfindung genügt eine zentrale Zuführstelle für das Gas unterhalb des zu tragenden Halbzeuges und eine Umlenkeinrichtung für das Gas sowie eine gewisse Neigung des Bodens, über den das Halbzeug geführt werden soll. Diese Neigung des Bodens ist bei seiner Herstellung ohne besonderen Aufwand erzielbar.

Nach einem vorteilhaften Merkmal kann der auswärts gelenkte Gasstrom leicht aufwärts gelenkt werden. Mindestens ein Teil des Gasstromes kann dabei derart geführt sein, daß er das wärmezubehan-

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delnde Walzhalbzeug in an sich bekannter Weise unter einem Winkel trifft, der in der Bewegungsrichtung des Walzhalbzeuges aufwärts geneigt ist, so daß eine Kraftkomponente in der Bewegungsrichtung des Gegenstandes geschaffen wird. Diese Maßnähme ist von großer Bedeutung, wenn das Walzhalbzeug berührungsfrei durch eine Wärmebehandlungsanlage hindurchgeführt werden soll.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung kann das Traggas vor dem Ausblasen in an sich bekannter Weise auf die für die Wärmebehandlung erforderliche Temperatur erhitzt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, das Verfahren in mehreren Abschnitten zu wiederholen, zwischen denen ein wärmezubehandelndes Blech oder ein Band über Walzen umgelenkt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorteilhafterweise dadurch gekennzeichnet, daß die untere Begrenzungsfläche des oben von dem Blech oder Band begrenzten Strömungsweges des Traggases gegen jeden Rand hin aufwärts geneigt ist.

Dabei kann diese Neigung im mittleren Bereich der Bewegungsbahn des zu tragenden Bandes oder Bleches steiler sein als in den Randbereichen. Diese Maßnahmen sind besonders vorteilhaft, wenn das Blech oder Band in ebener Lage getragen werden soll.

Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in denen das zu tragende Halbzeug in einer in vorherbestimmter Weise konvex oder konkav gekrümmten Lage geführt werden soll. Auch diese Wirkungen sind durch geeignete Wahl der Neigung erzielbar.

Die Maßnahme, die Neigung der unteren Begrenzungsfläche des Strömungsweges des Traggases in verschiedenen Abschnitten in unterschiedlichen Abständen von der Mittellinie verschieden steil zu wählen, trägt ferner zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur über die Breite des Metallbandes bei. Eine Vergleichmäßigung der Temperatur ist übrigens außerdem durch geeignete Wahl der Abmessungen der Einrichtungen zum Lenken des Gasstromes möglich.

Bei einer der möglichen Ausführungsformen ist eine zum Strömungsweg des Traggases parallele Lenkplatte vorgesehen, und die Wahl der Breite und Ausbildung dieser Lenkplatte trägt ebenfalls zur Vergleichmäßigung der Temperatur bei.

Eine Anlage zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von Metallblech oder -band kann vorteilhafterweise mehrere hintereinandergeschaltete Vorrichtungen aufweisen, und die Gasdrücke in den einzelnen Vorrichtungen können dabei vorteilhafterweise getrennt regelbar sein.

Eine solche Anlage zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. In der Anlage kann beispielsweise eine vollständige Wärmebehandlung von Metallband in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, indem in der einen Vorrichtung das Material auf die erforderliche Temperatur vorgewärmt wird, die in einer oder mehreren weiteren Vorrichtungen aufrechterhalten wird. Es besteht die Möglichkeit, von aufeinanderfolgenden Abnahmehaspeln kommende Bahnen miteinander entlang der Stirnkanten fest zu verbinden und die so verbundenen Bahnen nacheinander durch die Anlage durchlaufen zu lassen. Der Arbeitsvorgang braucht auf diese Weise nicht unterbrochen zu werden, und das fertig behandelte Band kann anschließend wieder zerschnitten und in geeigneten Längen auf getrennte Aufnahmewalzen aufgewickelt werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei getrennter Regelbarkeit der einzelnen Wärmebehandlungsvorrichtungen oder -kammern aufeinanderfolgende Bänder ohne Betriebsunterbrechung behandelt werden können, auch wenn deren Abmessungen, insbesondere deren Dicke, nicht übereinstimmen. Wie bereits erwähnt, sind die erforderlichen Betriebsbedingungen, insbesondere die Drücke des Traggases, abhängig von der Dicke des zu behandelnden Materials.

Eine solche Anlage kann Einrichtungen zur Feststellung der Lage der Nähte und zum selbsttätigen fortschreitenden Neueinstellen des Traggaslieferdruckes und der -temperatur in Abhängigkeit von dem Querschnitt des an eine Nahtstelle anschließenden Bandes aufweisen.

Schließlich können vorteilhafterweise mehrere Wärmebehandlungskammern übereinander angeordnet sein, durch die ein Blech oder Band über zwischen aufeinanderfolgenden Wärmebehandlungskammern angeordnete Umlenkwalzen führbar ist.

Auch in diesem Falle können die soeben für hintereinandergeschaltete Wärmebehandlungskammern vorgesehenen Einrichtungen Verwendung finden.

Das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung bei der Wärmebehandlung von Aluminiumblech und -bändern, die bekanntlich bei Warmbehandlungstemperaturen zäh plastisch sind und bei Anwendung von Zugkräften zur Beförderung derselben durch Wärmebehandlungszonen leicht beschädigt werden und mitunter sogar reißen.

In den Zeichnungen sind einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 und la sind Querschnitte von Tragvorrichtungen nach der Erfindung zum Tragen eines Metallbleches oder -bandes;

Fig. 2a und 2b sind die beiden Hälften einer Seitenansicht einer Anlage zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von langen Metallblechbahnen oder von Metallbändern unter Anwendung des an Hand von Fig. 1 beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist ein Querschnitt des Luftkissenofens nach Fig. 2;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles der Erfindung mit Angabe von Abmessungen;

Fig. 5 ist ein Querschnitt eines Wärmebehandlungsofens für kontinuierlichen Betrieb mit drei Kammern;

Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Wärmebehandlungsofens nach Fig. 5.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung quer zur Bewegungsrichtung des Bleches oder des Bandes. An der mit dem Pfeil bezeichneten Stelle tritt das Traggas durch einen Rohrstutzen in eine Kammer 10, die in der Nähe ihres oberen Endes seitliche Schlitze 12 aufweist und die oben durch eine Lenkplatte 14 begrenzt ist. An die Kammer 10 schließen sich die beiden Hälften 16 der unteren Begrenzung des Strömungsweges des Traggases an. Diese sind gegen die Ränder hin aufwärts geneigt. Wird über die so aus-

gebildete Bodenfläche 16 ein Metallblech oder -band 20 geführt, so wird es von dem Kissen des unter Druck zugeführten Gases gehoben, so daß sich seine Ränder 18 in einem geringfügigen Abstand oberhalb des Bodens 16 befinden. Die Ränder 18 des Bleches oder Bandes bilden jedoch mit dem Boden 16 einen Drosselspalt, durch den das Traggas nur zögernd austritt, so daß sich unterhalb des Bleches oder Bandes 20 ein statischer Druck entwickelt, der so lange ansteigt, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Zustrom von frischem Traggas durch die Kammer 10 und dem Traggasaustritt an den Rändern 18 des Bleches oder Bandes erreicht ist.

Gegenüber bekannten Vorrichtungen zum Tragen von Halbwalzzeug auf Gaskissen entfallen die zahlreichen, über die Bodenfläche verteilten Düsen, die zur Vergleichmäßigung des dort kinetischen Gasdruckes erforderlich sind, um eine Verwölbung oder Verformung des Bleches oder Bandes zu verhindern.

Verschiebt sich das Blech oder Band in diesem Schwebezustand in der einen oder anderen Richtung aus seiner zentrischen Lage, so ändern sich die Spaltbreiten zwischen den Rändern 18 und dem Boden 16 der Vorrichtung in nicht übereinstimmender Weise, und die dadurch hervorgerufene Gleichgewichtsstörung führt das Blech oder Band selbsttätig in seine zentrische Lage zurück, in der das Gleichgewicht wieder hergestellt ist.

Durch Anpassung der Neigung der unteren Begrenzung 16 des Strömungsweges des Traggases können mannigfaltige Wirkungen erzielt werden. Beispielsweise führt eine Erhöhung Neigung dieser Begrenzungen 16 zu einer Verminderung der Neigung des Bleches oder der Bahn bei gleichbleibender Gaszufuhr, so daß die zur Aufrechterhaltung der ebenen Lage des Bleches oder des Bandes erforderliche Gasmenge vermindert werden kann. Sie bewirkt ferner eine Erhöhung des Bestrebens des Bandes oder Bleches, sich selbst zu zentrieren.

Als Beispiel sei angeführt, daß bei einer Aluminiumtafel oder einem -band von 1 mm Dicke und 1500 mm Breite und einer Neigung der unteren Begrenzung 16 des Strömungsweges des Traggases von 1:40 und bei einem statischen Überdruck in der Kammer 10 von 23,6 mm Wassersäule, die Spalthöhe bei 18 etwa 11 mm beträgt. Das gleiche Blech oder Band wird bei einer Neigung des Bodens von etwa 3,6:40 noch bei einem Überdruck von 18 mm Wassersäule in ebener Lage getragen, wobei die Spalthöhe an den Rändern bei 18 nur etwa 7 mm beträgt. In beiden Fällen beträgt die Spaltbreite bei 12 an den Rändern der Lenkplatte 14 etwa 6,35 mm.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung kann auch durch Änderung der Spaltbreite 12 an den Rändern der Lenkplatte 14 beeinflußt werden. Beispielsweise bewirkt eine Erhöhung dieser Spaltbreite bei gleichbleibender Neigung des Bodens 16 sowie bei gleichbleibendem Druck in der Kammer 10 eine Erhöhung des Abstandes des Bleches oder des Bandes 20 über dem Boden 16. Die im obigen Beispiel genannte Blechbahn oder das Band wird beispielsweise bei einer Spaltbreite bei 12 von 6,35 mm und bei einem Überdruck von 18 mm Wassersäule in der Kammer 10 in einer Höhe von etwa 7 mm oberhalb des Bodens 16 getragen. Unter Verwendung eines Überdruckes von 20 mm Wassersäule in der Kammer 10 und bei Vergrößerung der Spaltbreite bei 12 auf 12,7 mm wird erreicht, daß das Band oder Blech in einer Höhe von 16 mm getragen wird. Die letztere Höhe ist jeweils an den Rändern 18 gemessen. In beiden Fällen beträgt die Neigung der unteren Begrenzung 16 des Strömungsweges etwa 3,64:40.
Erhöht man den Druck in der Kammer 10 über den Wert, der zum Halten des Bleches oder Bandes in ebener Lage erforderlich ist, ohne die übrigen Veränderlichen zu ändern, kann man eine konkave oder nach außen zu abfallende Wölbung des Bleches ίο oder Bandes erzielen.

Es ist sogar möglich, ein Blech oder ein Band unter Wirkung des statischen Druckes an einen oberhalb desselben angeordneten Träger festzuklemmen. Ein Blech oder ein Band von 1 mm ■ 1500 mm kann beispielsweise bei einer Neigung der unteren Begrenzung 16 des Strömungsweges des Traggases von 0,5:40 und bei einer Spalthöhe von 6,35 mm bei 12 in wirksamer Weise an einer darüber angeordneten Umlenkplatte eingeklemmt werden, wenn der Überdruck in der Kammer 10 95 mm Wassersäule beträgt. Unter sonst gleichen Bedingungen kann ein Blech oder ein Band von 2 mm · 1220 mm bei einem Überdruck von 152 mm Wassersäule festgeklemmt werden.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. la) ist die Druckkammer 10a mit dem von dem zu tragenden Blech oder Band 20 und dem Boden 16 a begrenzten Strömungsweg durch Lenkrohre 14 a verbunden, die an die Stelle der Lenkplatte 14 der Fig. 1 treten. Ein Austrittsabschnitt 13 α dieser Rohre ist in der Neigungsrichtung des auszublasenden Traggasstrahles geneigt.

An Stelle der Spaltbreite bei 12 nach F i g. 1 treten nun die Mündungen 12 a der Rohre 14 a. Wie in Fig. la dargestellt, kann die Neigung des Bodens 16 a des Strömungsweges des Traggases in verschiedenen Bereichen verschieden sein.

Sowohl bei der Ausbildung nach F i g. 1 als auch bei jener nach Fig. la können Lenkeinrichtungen vorgesehen sein, die den ausgeblasenen Gasstrahlen eine Bewegungskomponente in der Bewegungsrichtung des Bleches oder der Bahn erteilen, so daß das Traggas zugleich zum Antreiben desselben in der Beförderungsrichtung dient. Beispielsweise können die Abschnitte 13a der Rohre 14a (Fig. la) unter einem Winkel gegen die Darstellungsebene der Figur geneigt sein.

Die F i g. 1 und 2 stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. Worauf es ankommt ist, daß mindestens ein Teil Traggasstromes vor Auftreffen auf die Unterseite des zu tragenden Bleches oder Bandes 20, 20 a gegen die Ränder 18, 18 a hin in einem verengten Strömungsweg geführt wird. Es ist also, soweit dies ohne unzulässige Verformungen des Bleches oder Bandes 20 zulässig ist, möglich, die Lenkplatte 14 nach Fig. 1 durchbrochen darzustellen, so daß andere Teile des Traggases in begrenztem Maße die Unterseite des Bandes oder Bleches direkt treffen. Es ist auch möglich, mehrere Lenkplatten von geringerer Breite in verschiedenen Ebenen derart anzuordnen, daß jeweils ein äußerer Rand einer höherliegenden Lenkplatte mit dem inneren Rand oder der Oberfläche der in einer niedrigeren Ebene liegenden Lenkplatte einen Austrittsspalt für das Traggas begrenzen.

Zur Erzeugung einer Kraftkomponente in der Bewegungsrichtung des Bleches oder Bandes können auch zusätzliche Düsen oder Rohre angeordnet sein.

Die Kammer 10 nach Fig. 1 kann sich über die ganze Länge der Bewegungsstrecke erstrecken, in der das Blech oder Band 20 getragen werden soll; die Kammer 10 kann jedoch stattdessen auch aus mehreren Teilen bestehen, die aneinandergereiht sind. Die einzelnen Abschnitte der Kammer 10 oder verschiedene aufeinanderfolgende Gruppen von Rohren 12 a nach Fig. la können von verschiedenen Druckgasquellen gespeist sein, oder der Druck kann in verschiedenen Teilen der Länge der Bewegungsstrecke entsprechend den sich ändernden Eigenschaften des Bandes oder Bleches in aufeinanderfolgenden Abschnitten seiner Bewegungsstrecke auf unterschiedliche Werte einstellbar sein.

Soweit geringfügige Beschädigungen an den Rändern des Bleches oder des Bandes zulässig sind, kann statt des in dessen Bewegungsrichtung umgelenkten Teiles des Gasstromes eine gesonderte Fördereinrichtung vorgesehen sein, die das Blech oder Band über das Luftkissen schleppt.

Die Fig. 2a und 2b veranschaulichen zwei aufeinanderfolgende Hälften einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Die Anlage besteht aus folgenden hintereinandergeschalteten Teilen: einer geeigneten Zuliefereinrichtung 29, einem Wärmebehandlungsofen 48, einer Abschreckanlage 54 und einer Aufwickelvorrichtung 66. Die Zuliefereinrichtung 29 besteht aus zwei Abnähmehaspeln 32, die im Verein mit einer geeigneten Einrichtung 40 zum Verbinden aufeinanderfolgender Bahnen eine kontinuierliche Zulieferung von Metallbändern in das Wärmebehandlungssystem ermöglichen. Wenn eine der Vorratsrollen 32 erschöpft ist, kann die andere die Zulieferung von Metallband vom Wickel übernehmen. Von der einen der Vorratsrollen 32 wird dann das Metallband durch das Zugwalzenpaar 34 der Anschließeinrichtung 40 zugeführt.

Vor dem Anbringen einer Metallbandrolle an einem Abnahmehaspel 32 kann das Ende desselben mittels einer Bähnend-Schneidevorrichtung zur Bildung einer gleichförmigen Kantenfläche für das Anschließen an das Ende des vorhergehenden Metallbandes entsprechend zugeschnitten werden. Dann wird die betreffende Rolle an einer der beiden Abnahmehaspeln 32 montiert, von der das Metallband dann durch die Zugwalzen 34 auf die Anschließeinrichtung 40 geführt wird, die eine fahrbare Einrichtung 38 zum Einklemmen und zum Herstellen einer Naht aufweist, die auf einem Tisch 42 läuft und während dieses Laufes die aufeinanderfolgenden Metallbandlängen durch eine Naht miteinander verbindet, so daß die Zulieferung eines durchgehenden Metallbandes zum Wärmebehandlungsofen ermöglicht wird. Das Metallband läuft dann entlang der Rollen 44 und 45 in den Wärmebehandlungsofen 48 mit Luftkissentrageinrichtung. Zum Ermöglichen eines geeigneten Durchhangs des Metallbandes 30 ist ein Schacht 46 vorgesehen.

Der mit der Luftkissentrageinrichtung versehene Ofen 48 besteht vorzugsweise aus mehreren einzelnen Luftkissentragabschnitten, von welchen zwei bei 50 und 51 dargestellt sind. Ein weiterer Teilabschnitt ist mit 52 bezeichnet. Der Wärmebehandlungsofen ist vorteilhafterweise in mehrere Heiz- und Haltezonen zum Erhöhen bzw. Aufrechterhalten der Temperatur der Metallbänder unterteilt. Das in dem Ofen 48 wärmebehandelte Metallband wird dann durch eine Abschreckanlage 54 hindurchgeführt, aus welcher es durch Auszieh- und Klemmwalzen 56 herausgezogen wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liefern die Auszieh- und Klemmwalzen 56 die Antriebskraft für die Vorwärtsbewegung des Metallbandes durch den Ofen. Auf diese Weise ist die Geschwindigkeit des Bandes durch den Ofen 48 durch Einstellen der Auszieh- und Klemmwalzen 56 regelbar.

Das abgeschreckte Metallband wird dann über

ίο den Prüftisch 58, über Führungsrollen 60 und in eine geeignete Richtvorrichtung 62 geführt. Nach dem Richten wird das Band in einer Beschneideeinrichtung 64 beschnitten, geht durch Zugwalzen 67 hindurch und wird dann in der Aufwickeleinrichtung 66 aufgewickelt. Wie dargestellt, sind zwei Aufwickelhaspeln 68 vorgesehen, die den zwei Abnahmehaspeln 32 an der Eingangsseite des Systems entsprechen. In der Praxis jedoch können natürlich beliebig viele solche Rollen vorgesehen sein.

Die Geschwindigkeit der Wärmebehandlung des Bandes beim Durchgang durch das Wärmebehandlungssystem hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, zu denen die Länge des Wärmebehandlungsofens, die Aufheizgeschwindigkeit und die Dauer der Wärmebehandlung (Glühdauer) gehören. Bei einem System ist ein Ofen von 60 m Länge fähig, mit einer Geschwindigkeit von 6 m/Min, ein Aluminiumband von 1,5 mm Dicke zu erwärmen.

Wie bereits erwähnt, besteht der Wärmebehandlungsofen nach Fig. 2a und 2b im allgemeinen aus mehreren einzelnen Luftkissentragabschnitten. Beispielsweise können zehn einzelne Luftkissentragabschnitte von je 6 m Länge, vorzugsweise in Tandemanordnung, zur Bildung eines Ofens verwendet werden. Der Ofen kann aus Vielfachen von zwei oder drei Tragabschnitten aufgebaut sein, die untereinander im wesentlichen gleich sind. Jede Einheit von 6 m Länge besteht vorzugsweise aus einer Luftheizeinrichtung und einem Gasgebläse und ist eine vollständige und selbständige Einheit mit ihrer eigenen Zirkulation, Heizung und Regelung bzw. Steuerung. Die erhitzte Luft wird durch geeignete Leitungen oder Rohreinrichtungen in eine Überdruckkammer von großer Längsausdehnung geblasen.

Außerdem enthält jede 6 m lange Trageinheit eine entsprechende Ablenkplatte von großer Längsausdehnung (oder eine gleichwertige Einrichtung), die die geheizte Luft von der Mittellinie der Überdruckkammer auswärts gegen die Kanten des getragenen Metallbleches lenkt.

Fig. 3 ist ein Querschnitt eines Wärmebehandlungsofen quer zu einem der Luftkissentragabschnitte 50, die der Wärmebehandlungsofen48 der Fig. 2a aufweist. Der Wärmebehandlungsofen weist einen Außenmantel 72 und geeignete Einrichtungen zum Erzeugen des Lufttragkissens auf. Ein Motor 74 dient zum Antreiben eines Riementriebes 76, der seinerseits ein Gebläse 78 antreibt. Das Gebläse 78 bläst Luft durch die Luftspeiseanordnung 80, die Leitungen zum Vorbeiführen der Luft an einem Brenner und Wärmestrahlrohr 82 aufweist, welch letzteres die Luft auf die gewünschte Wärmebehandlungstemperatur erhitzt. Die erhitzte Luft kann die einzige Wärmequelle für den Wärmebehandlungsvorgang bilden. Eine Drosselklappenanordnung 84 ist vorgesehen, um das Einstellen des Luftvolumens und des Luftdruckes zu ermöglichen. Der Drosselklappensatz 84 kann vorteilhafterweise aus mehreren im wesent-

lichen parallelen Klappen bestehen, deren jede mit einem zentralen Hebelsystem 85 zum Regeln der Luftströmung innerhalb der Luftspeiseanordnung 80 verbunden ist. Dieser Luftklappensatz kann zur Aufrechterhaltung eines gewünschten konstanten vorbestimmten Druckes in der Überdrackkammer 86 automatisch regulierbar sein. Die erhitzte Luft strömt durch die Überdruckkammer 86, die in der Längsrichtung unterhalb des Ofens 90 verläuft, gegen die Lenkplatte 88, von der sie auswärts in entgegengesetzten Richtungen von der Mittellinie der Überdruckkammer 86 fortgelenkt wird. Die Luft wird dabei im wesentlichen gleichförmig verteilt und kann, je nach Geschwindigkeit, Druck usw., ein gleichmäßiges Tragkissen für das Metallband 92 bilden. Der Herd 90 der Lufttrageinrichtung wirkt als untere Begrenzung des Strömungsweges der Luft. Wie aus F i g. 3 ersichtlich, besteht der Luftkissenherd 90 im wesentlichen aus mit aufwärts gerichteter Neigung, in vorteilhafter Weise, wie bei 90 a und 906 dargestellt, mit schrittweise geändertem Neigungswinkel V-förmig angeordneten Teilen. Die Temperatur der Luft bei diesem Ausführungsbeispiel kann etwa 538° C betragen.

Ein Überdruck von 27,5 mm Wassersäule kann ein Aluminiumband von 10 mm · 1500 mm in einer Höhe von 48 mm, gemessen an der Kante des Bandes oberhalb des Herdes 90, tragen. Eine Austrittsöffnung von 75 mm und eine Ablenkplatte 88 von 75 mm in einer Höhe von 41,3 mm oberhalb der Innenkante der geneigten Herdplatte sind dargestellt. Der innere Abschnitt 90 α hat eine Neigung von 41,3 mm auf 263 mm, und der äußere Abschnitt 90 b hat eine Neigung von 25 mm auf 500 mm. Es ist offensichtlich, daß für verschiedene Systeme die besonderen Abmessungen von Fall zu Fall ohne weiteres bestimmt werden können.

Ein durch ein gasförmiges Medium entsprechend der Ausbildung zum Tragen von der Unterseite her gemäß der Erfindung getragener Körper besitzt das Bestreben, sich selbst zu zentrieren. Auf diese Weise benötigt das Metallband beim Durchgang durch den Wärmebehandlungsofen auf dem Lufttragherd keinerlei Führungseinrichtungen zum Halten des Bandes auf dem Luftkissen.

Im Falle, daß es erwünscht ist, die Gesamtlänge des Wärmebehandlungsofens möglichst gering zu halten, ist es möglich, mehrere Einzeleinheiten vertikal übereinander anzuordnen. Fig. 5 und 6 zeigen einen Wärmebehandlungsofen für kontinuierlichen Betrieb mit mehreren Durchgängen.

Wie F i g. 5 zeigt, sind ein äußerer Ofenmantel 112 und mehrere Abschnitte vorgesehen. Zu Darstellungszwecken sind drei Abschnitte 118, 122 und 126 gezeigt. Jede Gaskisseneinrichtung weist eine mit ihr verbundene unabhängige Gasausblaseinrichtung mit zugehöriger Speiseeinrichtung 119, 123 bzw. 127 und ein unabhängiges Gebläse 120,124 bzw. 128 zur unabhängigen Regelung jedes Abschnittes auf. Die erhitzte Luft wird von den Gebläsen 120, 124, 128 durch die Druckkammern 117, 125 und 129 und aus den Überdruckauslaßöffnungen 116, 121 und 130 ausgeblasen (s. Pfeile), wobei die erhitzte Luft gegen die seitlichen Randbereiche des Bleches 140 mittels der Ablenkplatten 132, 134 und 136 auswärts in einen fortschreitend eingeengten Strömungsweg gelenkt wird. Die erhitzte Luft wird in der (durch Pfeile) veranschaulichten Weise umgewälzt, und zur Regelung sind Drosselklappen 133,135 und 137 vorgesehen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, tritt ein Metallband 140 in den Ofen mit drei Kammern oben über eine Führungswalze 142 ein und durchwandert den Ofen in der Längsrichtung. Jeder Abschnitt kann aus mehreren einzelnen Lufttragzonen (Anzahl je nach Bedarf) bestehen, die in Tandemanordnung vorgesehen sind, wie bei dem in Fig. 2 gezeigten Ofen 48, und die sich, wie dargestellt, im wesentlichen in der Längsrichtung des Ofens erstrecken. An den beiden Enden der Abschnitte des Ofens sind vorzugsweise abwechselnd Umlenkeinrichtungen zum Ändern der Bewegungsrichtung des Metallbandes und zum Führen des Bandes in einen benachbarten Abschnitt vorgesehen. Die Wendeeinrichtungen sind vorzugsweise zwischen benachbarten Abschnitten angeordnet. Auf diese Weise wird an den Enden jedes Abschnittes das Metallband von geeigneten Wendewalzen 144 und 145 gewendet, die beispielsweise Luftwalzen oder graphitüberzogene Metallwalzen sein können. Das Metallband 140 kann den Ofen an der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Seite über eine Führungswalze 143 verlassen.

Erhitzte Luft für die Wärmebehandlung wird bei 149 eingeführt, zirkuliert in der durch die Pfeile in F i g. 5 und 6 angedeuteten Weise und wird bei 150 abgesaugt. Für die Zugänglichkeit des Ofens und zur Erleichterung des Einziehens des Metallbandes 140 bei Bedarf sind Türen 151 und 152 vorgesehen. Führungen oder Schuhe 153 und 154 dienen zum Lenken des Bandes auf die Lufttragherde. Der Ofen kann so viele horizontale Durchgänge aufweisen wie erforderlich, und außerdem kann das Band oben oder unten in den Ofen eintreten und an derselben oder an der der Eintrittsseite gegenüberliegenden Seite austreten.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von flächigem Metallwalzhalbzeug, vorzugsweise Aluminiumblechen oder -bändern, bei dem das Walzhalbzeug, von einem Gaskissen getragen, durch eine Wärmebehandlungskammer geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des ausgeblasenen Gases vor dessen Auftreffen auf eine Fläche des Gegenstandes gegen dessen einander gegenüberliegende Randteile in einem gegen jeden Rand hin fortschreitend eingeengten Strömungsweg umgelenkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auswärts gelenkte Gasstrom leicht aufwärts gelenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Gasstromes das wärmezubehandelnde Walzhalbzeug in an sich bekannter Weise unter einem Winkel trifft, der in der Bewegungsrichtung des Walzhalbzeugs geneigt ist, so daß eine Kraftkomponente in der Bewegungsrichtung des Gegenstandes geschaffen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggas vor dem Ausblasen in an sich bekannter Weise auf die für die Wärmebehandlung erforderliche Temperatur erhitzt wird.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in mehreren Abschnitten wiederholt wird, zwischen denen ein wärmezubehandelndes Blech oder Band über Walzen umgelenkt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da-

durch gekennzeichnet, daß die untere Begrenzungsfläche des oben von dem Blech oder Band begrenzten Strömungsweges des Traggases gegen jeden Rand hin aufwärts geneigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 1 948173.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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