DE2212785C3 - Vorrichtung zur Kühlung von Überzügen auf bewegten Drähten - Google Patents
Vorrichtung zur Kühlung von Überzügen auf bewegten DrähtenInfo
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Description
3d Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Überziehen eines Drahtes oder einer anderen kontinuierlichen Materiallänge mit einem schmelzflüssigen
Überzugsmaterial im sogenannten Heißtauchver-
-"> fahren, d. h. also beispielsweise beim Feuerverzinken,
wird der zu überziehende Draht durch einen das schmelzflüssige Bad des Überzugsmaterials enthaltenden
Behälter gezogen, aus dem er dann üblicherweise vertikal oder schräg nach oben gerichtet austritt.
><> Sodann durchläuft der Draht eine Wischeinrichtung,
mittels der die Glätte und Dicke des Drahtüberzuges gesteuert werden. Schließlich wird dann der Draht
zusammen mit seinem noch flüssigen Überzug mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt, bei der als Kühlflüssig-
· keit üblicherweise Wasser zur Anwendung gelangt.
Zu diesem Zweck werden bei bekannten Kühlvorrichtungen der gattungsgemäßen Art (US-PS 32 84 892 und
US-PS 30 12 310) Wasserdüsen verwendet, die derart auf den den noch flüssigen Überzug tragenden Draht
in gerichtet sind, daß der aus ihnen austretende Kühlflüssigkeitsstrahl
die Bewegungsbahn des Drahtes kreuzt. Das Wasser wird sodann, nachdem es den Draht
einschließlich dessen Überzug gekühlt hat, in einem in bezug auf den Draht jenseits der Wasserdüse angeord-
■'"> neten Behälter aufgefangen.
Bei mit derartigen Kühlvorrichtungen erzeugten Kühlflüssigkeitsstrahlen hat sich nun gezeigt, daß diese
sich, wie allgemein üblich, in turbulenter Strömung vorwärtsbewegen, was zur Folge hat, daß an der
■■'« Auftreffstelle des Kühlflüssigkeitsstrahles auf dem
Draht schwerwiegende Turbulenzen entstehen, die sowohl zu einer unzureichenden Kontaktzeit zwischen
Draht und Kühlflüssigkeitsstrahl beitragen als auch die unerwünschte Ausbildung einer isolierenden Dampfhül-
Vi Ie um den Draht herum begünstigen, was die
Wirksamkeit des Wärmeübergangs vom Draht auf die Kühlflüssigkeit verringert. Hinzu kommt, daß durch
diese Art des Auftreffens des Kühlflüssigkeitsstrahles auf den Draht Gleichförmigkeit und Dicke des
h» Drahtüberzuges entscheidend beeinträchtigt werden.
Diese Nachteile müssen insbesondere dann verstärkt auftreten, wenn die zu überziehenden Drähte mit hoher
Geschwindigkeit aus dem das schmelzflüssige Bad des ι Iberzugsmaterials enthaltenden Behälter austreten. So
i" ι es beispielsweise bei einer speziellen bekannten
Wischeinrichtung (GB-PS 12 56 928) möglich, beim Feuerverzinken von Drähten beträchtlich höhere
Durchsatzgeschwindigkeiten der Drähte zu erreichen.
Bei einer derartigen Wischeinrichtung wird der Draht durch ein Bett aus Teilchen gezogen, die auf dem Bad
aus geschmolzenen Zink schweben bzw. flottieren; durch das Teilchenbett wird kontinuierlich ein nichtoxidierendes
Gas geleitet, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß Luft ausgeschlossen wird, wobei
das Gas wenigstens eine geringe Menge Hydrogensulfid
enthält Das Teilchenbett der Wischeinrichtung befindet sich in einem Gehäuse, dessen offenes unteres Ende in
das Zinkbad getaucht ist und durch dessen offenes oberes Ende der Draht herausläuft sowie das Gas
entweicht
Die durch dieses Verfahren speziell beim Feuerverzinken von Drähten ermöglichten höheren Durchsatzgeschwindigkeiten
haben die zur Kühlung des geschmolzenen Drahtüberzuges zur Verfügung stehende Zeit verringert Es wäre daher hierbei bei Anwendung
der üblichen bekannten Kühlvorrichtungen umso weniger gewährleistet, daß bei derartigen mit hoher
Geschwindigkeit bewegten Drähten eine wirksame Kühlung in Form einer Primärabschreckung des
Drahtüberzuges ohne Beeinträchtigung von dessen Gleichförmigkeit und Dicke erreicht wird.
Aber auch dann, wenn insbesondere dicke Drähte und/oder schwere Drahtüberzüge gekühlt werden
sollen, ist die diesbezüglich erforderliche stärkere Kühlung durch die bekannten Kühlvorrichtungen nicht
gewährleistet, da beispielsweise zur Kühlung dicker Drähte große und starke Kühlflüssigkeitsstrahlen
erforderlich sind, die dazu neigen, eine den Drahtüberzug beeinträchtigende turbulente Strömung aufzuweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kühlvorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung
der erwähnten Nachteile derart auszugestalten, daß mit ihr Drahtüberzüge unabhängig von Drahtgeschwindigkeit,
Drahtdicke und Überzugsgewicht ohne Beeinträchtigung der Gleichförmigkeit und Dicke des
Überzuges wirksam gekühlt werden. Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung
ergeben sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind
in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.
Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, bei der vorzugsweise Wasser zur Anwendung gelangt, wird der
austretende und auf den Draht auftreffende Kühlflüssigkeitsstrahl derart gesteuert, daß er nichtturbulent, d. h.
laminar ist, so daß dadurch Gleichförmigkeit und Dicke des Drahtüberzuges durch den bewirkenden Kühlvorgang
unbeeinträchtigt bleiben. Es ist daher möglich, den äußerst empfindlichen Überzug des aus der Wischeinrichtung
austretenden Drahtes auch dann angemessen zu kühlen, wenn hierbei der Draht eine hohe
Geschwindigkeit und/oder eine große Dicke aufweist und/oder einen schweren Überzug trägt. Als Steuereinrichtung
zur Erzeugung des nichttuibulenten Kühlflüssigkeitsstrahles können hierbei übliche Mittel, beispielsweise
ein Ventil oder eine entsprechende Einschnürung des Flüssigkeitsauslasses bzw. eine entsprechende
Drosselungseinrichtung im Zulauf bzw. im Flüssigkeitsauslaß selbst zur Anwendung gelangen.
Obschon zwar in der Praxis die Hauptmenge der aus der Kühlvorrichtung austretenden Kühlflüssigkeit jenseits
des Überschneidungsbereiches mit dem Draht durch Auffangträge aufgefangen wird, können im
Kreuzungsbereich des Drahte-, mit den Kühlflüssigkeitsstrahlen dennoch geringe Mengen an Kühlflüssigkeitstropfen
und -spritzen gebildet werden, die dann in
die Wischeinrichtung eintreten und den Wischvorgang nachteilig beeinflussen können. Dies wird jedoch bei der
erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dadurch vermieden, daß zwischen dem Flüssigkeitsauslaß und der
Wischeinrichtung eine Gasdüse mit einem horizontalen schmalen Auslaßschlitz vorgesehen ist Der hieraus
austretende Gasstrom bildet gleichsam einen Vorhang, der sich oberhalb der Austrittsöffnung der Wischeinrichtung
quer zu dieser erstreckt und wirksam den Eintritt von Kühlflüssigkeit in die Wischeinrichtung
verhindert Das aus der Gasdüse austretende Gas ist üblicherweise Luft kann jedoch auch jedes andere
geeignete Gas sein. So kann beispielsweise dann Stickstoff anstelle Luft mit Vorteil zur Anwendung
gelangen, wenn die Drähte nicht feuerverzinkt sondern mit einem Überzug aus einer Zinkaluminiumlegierung,
die mehr als 5% Aluminium enthält versehen werden.
Besondere Vorteile ergeben sich dann, wenn der Flüssigkeitsauslaß derart ausgebildet ist, daß der
austretende Kühlflüssigkeitsstrahl in Richtung der Drahtbewegung eine größere Höhe als Dicke aufweist.
Hierbei bezieht sich der Ausdruck »Höhe« auf die in Richtung der Drahtbewegung im Überkreuzungsbereich
des Kühlflüssigkeitsstrahles mit dem Draht gemessene Höhenerstreckung des Strahles, während
sich der Ausdruck »Dicke« auf die im genannten Überschneidungsbereich quer zum Kühlflüssigkeitsstrahl
und zum Draht gemessene Dickenerstreckung des Kühlflüssigkeitsstrahles bezieht. In jedem Fall ergibt
sich bei einer derartigen Ausbildung des Flüssigkeitsauslasses der Vorteil, daß eine vergrößerte Länge des
Drahtes in Berührung mit der Kühlflüssigkeit gebracht werden kann, ohne daß gleichzeitig auch die Gesamthöhe
der Kühlvorrichtung nennenswert gesteigert werden muß. Das hat zur Folge, daß auch dem Draht bzw.
dessen Überzug mehr Wärme pro vorgegebener Höheneinheit entzogen werden kann. Vorzugsweise
wird die vergrößerte Höhe des Kühlflüssigkeitsstrahles dadurch erreicht, daß entweder die Ströme aus zwei
oder mehreren einander benachbarten Austragsleitungen unter entsprechender Regelung der Strömungsgeschwindigkeit
der einzelnen Ströme zu einem einzigen nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahl vereinigt werden
oder daß nur eine einzige Austragsleitung zur Bildung eines in Drahtbewegungsrichtung fließenden
nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahles vorgesehen wird, der über einen großen Teil seiner Höhe koaxial zur
Drahtbewegungsbahn verläuft, wobei die Kühlflüssigkeit am stromabwärts gelegenen Ende des Kreuzungsbereiches mit dem Draht dadurch aufgefangen wird, daß
sie in einen quer hierzu gerichteten Luftstrom gezogen wird.
Bei dicken Drähten und/oder sehr hohen Durchsatzgeschwindigkeiten zeigt die Anordnung eines lediglich
einseitig auf den Draht auftreffenden Kühlflüssigkeilsstrahles den Nachteil, daß die andere Drahtseite
weniger wirksam gekühlt wird, was zu einer unerwünschten Ungleichförmigkeit des Überzuges führt.
Dies kann mit der Erfindung jedoch dadurch vermieden werden, daß mittels der Kühlvorrichtung Strahlen
gebildet werden, die auf beide Seiten des Drahtes auftreffen. Die Strahlen können hierbei aus einer
einzigen Austragsleitung austreten und/oder dadurch gebildet werden, daß die Strahlen aus mehreren
Austragsldtungen vereinigt werden.
In der Praxis ergibt sich unvermeidlich eine bestimmte Quer- oder sonstige Wanderbewegung des
Drahtes. Es sind daher Kühlflüssigkeitsstrahlen erfor-
derlich, die beträchtlich breiter als der Draht dick sind, damit der Draht nicht gelegentlich zu nahe an die
Strahlkante oder sogar darüber hinaus wandert. Um die natürliche Tendenz von Wasser aufgrund der Oberflächenspannung,
einen zylindrischen Wasserstrahl zu bilden, zu beseitigen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
Austragsleitungen mit querschnittlich rechteckiger Durchsatzöffnung zu verwenden. Wenn deren Hauptachse
quer zum Draht ausgerichtet wird, ergeben sich Kühlflüssigkeitsstrahlen mit günstigerer Dicke. Falls ein
noch dickerer Kühlflüssigkeitsstrahl erwünscht ist, werden vorteilhafterweise die Ströme aus zwei einander
benachbarten Austragsleitungen kombiniert
In der Praxis werden üblicherweise mehrere Drähte, die sich längs paralleler Wegen in der gleichen Ebene
bewegen, gleichzeitig feuerverzinkt Wenn die Drähte einen nur halbwegs geringen Abstand voneinander
aufweisen, können die für einander benachbarte Drähte vorgesehenen Kühlflüssigkeitsstrahlen miteinander
kombiniert werden, so daß sie einen einzigen breiten Strahl bilden, der quer zur Drahtbewegungsbahn eine
Anzahl von Drähten überspannt. Die Höhe des breiten Strahles kann durch Kombinieren mehrerer Strahle
gesteigert werden, deren Höhe ihrerseits dadurch gesteigert wird, daß, wie schon erwähnt, die Ströme aus
zwei oder mehreren Austragsleitungen kombiniert werden. Ein dicker Kühlflüssigkeitsstrahl, der eine
Anzahl von Drähten überspannt, weist den Vorteil auf, daß das Wasser wirtschaftlicher verwendet wird und die
von den höher gelegenen Kühlflüssigkeitsstrahlen erzeugten Tropfen und Spritzer weggetragen werden,
was dazu beiträgt, daß die Menge des in die Wischeinrichtung eintretenden Wassers weiter verringert
wird.
Insgesamt eignet sich die Kühlvorrichtung insbesondere zur Kühlung feuerverzinkter Drähte, jedoch aber
auch zur Kühlung von Drahtüberzügen anderer Art, beispielsweise solchen, die aus einer Zinkaluminiumlegierung
bestehen und durch das Heißtauchverfahren auf den Draht aufgebracht wurden. Besondere Vorteile
ergeben sich mit der Kühlvorrichtung, wie erwähnt, auch dann, wenn der Draht mit hoher Geschwindigkeit
bewegt wird, wobei unter einer hohen Geschwindigkeit eine solche verstanden wird, die einen Betrag von 1,3/d
[m/s] überschreitet und Werte bis zu etwa 4,6/d [m/s] erreicht, wobei d = Drahtdurchmesser in mm.
Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung
näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 in Seitenansicht den in Frage kommenden Teil
der zur Primärabschreckung dienenden Kühlvorrichtung gegenüber anderen Teilen ersichtlich ist;
Fig.2 in Seitenansicht die Kühlvorrichtung gemäß
Fig. 1 allein;
Fig.3 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform, bei der auf beiden Seiten des Drahtes Kühlflüssigkeitsstrahlen
auftreffen;
F i g. 4 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform mit drei Kühlflüssigkeitsstrahlen, die jeweils durch
Kombination der Ströme aus vier Austragsleitungen gebildet sind;
F i g. 5 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform
mit einem einzigen Kühlflüssigkeitsstrahl, der durch Kombination der Ströme aus acht Austragsleitungen
gebildet ist;
Fig.6 eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht:
F i g. 7 in Seitenansicht eine Austragsleitung mit einer querschnittlich rechteckigen Durchsatzöffnung und
Fig.8 eine gemäß Linie 8-8 nach Fig. 7 teilweise
geschnittene Draufsicht auf eine aus zwei Austragsleitungen gemäß F i g. 7 gebildete Anordnung.
Die aus F i g. 1 ersichtliche Feuerverzinkungsanlage weist eine Wischeinrichtung A der in der GB-PS
12 56 928 beschriebenen Art auf, der die zur Primärabschreckung
dienende Kühlvorrichtung B sowie Rollen C
in zum Führen und Stabilisieren des Drahtes W nachgeordnet
sind. Falls die Abkühlung bei der Primärabschreckung auf ausreichend wirksame Weise erfolgte,
ist eine unmittelbar auf die Primärabschreckung folgende Sekundärabschreckung nicht erforderlich,
weswegen sie in F i g. 1 nicht dargestellt ist. Zur Abkühlung des gesamten Drahtes W ist jedoch eine
übliche Tertiärabschreckung D erforderlich, die in F i g. 1 als Sprühvorrichtung dargestellt ist
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Kühlvorrichtung B eine vertikal angeordnete lineare Reihe von
Austragsleitungen 2 auf, die gegenüber der Bewegungsrichtung des Drahtes W, d. h. gegenüber der Vertikalen,
um 45° geneigt sind und jeweils voneinander einen vertikalen Abstand von etwa 15 mm aufweisen. Die
Austragsleitungen 2 sind in vier Teilsätze zu jeweils zwei Leitungen 2 unterteilt, die jeweils an einen
Verteiler 3 angeschlossen sind. Jeder Verteiler 3 ist seinerseits an ein Rohr 4 angeschlossen, das mit einem
Ventil 5 oder einer anderen regelbaren Drosselvorrich-
Ki tung versehen und mit einer Hauptleitung 6 verbunden
ist. in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser, vom Gewicht des Überzuges und von der Durchsatzgeschwindigkeit
wird die Kühlflüssigkeitszufuhr zu einem oder mehreren Verteilern 3 gesperrt Die als Steuerein-
J5 richtung dienenden Ventile 5 sind bei Gebrauch so
eingestellt, daß die Strömungsgeschwindigkeit für alle
Teilsätze im wesentlichen gleich groß und der aus jeder Austragsleitung 2 austretende Kühlflüssigkeitsstrahl
nichtturbulent d.h. laminar ist Bei Verwendung von Wasser als Kühlflüssigkeit haben diese laminaren
Wasserstrahlen dann ein klares, gläsernes Aussehen, wogegen Wasserstrahlen mit turbulenter Strömung ein
trübes Aussehen aufweisen und mit Balsen durchsetzt sind.
4t Auf der den Austragsleitungen 2 gegenüberliegenden
Seite des Drahtes W ist ein Auffangtrog 7 angeordnet, der das aus den Austragsleitungen 2 ausgetragene
Kühlwasser auffängt Am untersten Verteiler 3 ist eine Tropfschale 8 befestigt die mit einer verstellbaren
so Tropfenablenkklinge 9 versehen und unterhalb der
7 in der Tropfschale 8 gesammelte Wasser wird nicht aus den Kreislauf entfernt, sondern nach dem Abkühlen
üblicherweise wieder verwendet
Um die Wassertropfen und Spritzer zu verringern, die
sowohl während der Anfahrzeit als auch während der normalen Betriebszeit in die an der Oberseite der
Wischeinrichtung A vorgesehene öffnung fallen, ist ein
horizontaler Luftvorgang dadurch gebildet, daß von einem Gebläse 10 (Fig. 1) Luft Ober eine Düse 11
ausgetragen wird, die einen schmalen horizontal langgestreckten AuslaBschlitz 12 von etwa 1,5—2 mm
Höhe aufweist Die Höhe des Luftvorhangs im Bereich der Oberschneidung mit dem Draht W beträgt etwa
8—15 mm. Gute Ergebnisse haben sich bei Verwendung eines Zentrifugalgebläses ergeben, das Luft mit einem
Druck von 3—-4kP und einer Geschwindigkeit von
20—24 l/s · Draht liefern kann. Die Breite der Düse 11
und des Auslaßschlitzes 12 ist derart gehalten, daß sich der Luftvorhang über die Gesamtbreite der öffnung der
Wischeinrichtung A erstreckt, deren Abmessungen wiederum von der Anzahl der parallelen Drähte W
abhängen, die von der Anlage gleichzeitig feuerverzinkl 5
werden können.
In der Praxis werden üblicherweise mehrere parallele
Drähte W gleichzeitig behandelt, wobei jeder Draht W seine eigene Kühlvorrichtung ß aufweist.
Während des Betriebs wird die Bewegung des Drahtes W aus verschiedenen Gründen periodisch
unterbrochen, wobei in solchen Fällen dann das aus den Austragsleitungen 2 austretende Kühlwasser längs des
stillstehenden Drahtes W nach unten läuft. Um dieses Kühlwasser von der öffnung der Wischeinrichtung A
wegzublasen, wird ein Hochgeschwindigkeitsluftstrahl, der aus einer üblichen Druckluftquelle mit 460—700 kP
erzeugt wird, aus einem Rohr 13 immer dann quer auf den Draht W gerichtet, wenn dieser stillsteht. Wie aus
F i g. 1 ersichtlich, kommt das Rohr 13, dessen Durchmesser 8 mm beträgt, von einem solenoidbetätigten
Ventil V, das bei stillstehendem Draht W automatisch erregt wird. Das Ende des Rohres 13 ist mit
einer nicht dargestellten Verstärkung versehen, um es vor Beschädigungen durch Drahtknoten oder dergleichen
zu schützen.
Statt des Hochgeschwindigkeitsluftstrahles, oder auch in Verbindung mit diesem, kann ein solenoidbetätigtes
Ventil in der Hauptleitung 6 vorgesehen sein, das die Kühlwasserzufuhr bei stillstehendem Draht W
absperrt.
Um mit der Kühlvorrichtung jeweils die besten Ergebnisse erzielen zu können, sind verschiedene
Einstellmöglichkeiten vorgesehen. So sind die Austragsleitungen 2 verstellbar ausgebildet, und zwar vertikal
nach oben und unten, horizontal in Richtung auf den Draht W hin und von diesem weg sowie seitwärts quer
zum Draht IV. Weiterhin ist der Auffangtrog 7 horizontal relativ zum Drahi W verstellbar. Außerdem
ist die Tropfschale 8, wie schon erwähnt, mit einer ^o
verstellbaren Ablenkklinge 9 versehen.
Zum Schutz vor einer zufälligen Berührung mit dem Draht Woder vor einer sonstigen Beschädigung sind die
Austragsleitungen 2 mit einem starken Gitter aus Schutzstangen 14 umgeben.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 sind vier
Austragsleitungen 2 vorgesehen, die jeweils in vertikalen Abstand voneinander sowie zu beiden Seiten der
Bewegungsbahn des Drahtes W angeordnet sind. Die Austragsleitungen 2 der einen Seite sind gegenüber
denen auf der anderen Seite versetzt, so daß die entsprechenden Kühifiüssigkeiisstranien weder gegenseitig
aufeinander einwirken, noch die laminaren Strömungen stören.
Die Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3, die sich durch die Verwendung mehrerer im Abstand voneinander
angeordneter einzelner Kühlflüssigkeitsstrahlen auszeichnen, haben hinsichtlich einer wirksamen Kühlung
äußerst gute Ergebnisse gezeigt. Zwischen dem Draht und den Kühlflüssigkeitsstrahl ist eine angemes- 6"
sene große Berührungszeit gegeben. Obwohl sich um den Draht herum in jedem Kühlflüssigkeitsstrahl eine
Dampfhülle zu entwickeln sucht, kann der Dampf dennoch in die Räume zwischen den Kühlflüssigkeitsstrahlen
entweichen. M
Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 sind drei
Teilsätze von Kühlflüssigkeitsstrahlen vorgesehen, wobei jeder Teilsatz die kombinierten Ströme aus einer
linearen Reihe von vier Austragsleitungen 2 aufweist. Die Strömung in jeder Austragsleitung 2 ist einzeln
derart eingestellt — was beispielsweise mittels Einschnüren der Leitung 2 oder mittels Drosselung des
Stromes zu oder in den Leitungen 2 erfolgt —, daß sich die einzelnen Ströme glatt in einem Kühlflüssigkeitsstrahl
vereinen, der gegenüber seiner Dicke eine große Höhe besitzt und eine nichtturbulente, d. h. laminare
Strömung aufweist. Das Ausmaß der Einschnürung oder Drosselung jeder Leitung 2 ist im allgemeinen derart
abgestuft, daß die unterste Leitung 2 jedes Teilsatzes am
meisten gedrosselt ist, während die höchste Leitung 2 im Teilsatz am wenigsten gedrosselt ist. Auf diese Weise
sind die aus den Austragsleitungen 2 austretenden Ströme derart geregelt, daß sie einen einzigen
nichtturbulenten Strahl bilden. Der Auffangtrog 7 weist Teilungsbleche 15 auf, die dazu beitragen, das Spritzen
zu verringern.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist einen einzigen Kühlflüssigkeitsstrahl auf, der aus den kombinierten
Strömen aus acht Austragsleitungen 2 besteht; diese sind in vertikaler linearer Reihe angeordnet und
weisen zwei Teilsätze von jeweils vier Leitungen 2 auf, die von zwei Verteilern 3 versorgt werden. Die untere
Leitung 2 jedes Teilsatzes kommt von der höchsten Stelle des Verteilers 3, wodurch wenigstens teilweise die
Wasserdrücke und daher auch die Strömungsgeschwindigkeiten in den Leitungen 2 ausgeglichen werden.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist ein einzelner Kühlwasserstrahl vorgesehen, der über einen
großen Teil seiner Höhe angenähert koaxial zur Bewegungsbahn des Drahtes VV verläuft. Der Strahl
strömt in Richtung der Drahtbewegung aus einer relativ großen Austragsleitung 1 heraus, die etwa um 60° zur
Drahtbewegungsbahn nach oben geneigt ist, weswegen der Strahl teilweise durch die Bewegung des Drahtes W
aufrechterhalten wird.
Am oberen Ende des Strahles wird das Wasser in einen hierzu quer gerichteten Luftstrom gezogen und
hierdurch in ein Flüssigkeitsauffangrohr 16 verbracht, das über einen Behälter 18 an ein Sauggebläse 17
angeschlossen ist. Das Wasser sammelt sich im Behälter 18, bis der Flüssigkeitsdruck ausreicht, um die Saugkraft
zu überwinden. Es läuft sodann automatisch aus der Auslaßöffnung 19 aus und wird zur Wiederverwendung
aufgefangen.
Üblicherweise weist der koaxiale Strahl eine Höhe von 75—100 mm auf. Selbstverständlich können auch
mehrere Strahlen verwendet werden, die längs des Drahtes Wangeordnet sind.
Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können nichi dargestellte Vorrichtungen zur Bildung
eines Luftvorhanges oder eines Luftstrahles verwendet werden, um die in die Wischeinrichtung fallende
Wassermenge zu verringern.
Versuche haben gezeigt, daß die Ausführungsformen gemäß Fig.4, 5 und 6 einen geringfügig geringeren
Kühleffekt haben, was darauf zurückzuführen ist, daß zwischen den einzelnen Kühlflüssigkeitsstrahlen nicht
die relativ große Anzahl der für die Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3 charakteristischen Zwischenräume
zum Entweichen des Dampfes vorhanden ist.
Aus diesem Grur-.d ist es selbstverständlich möglich,
die Teilsätze der Leitungen 2 gemäß F i g. 2 und 3 durch einen Teilsatz gemäß F i g. 4 oder durch die aus F i g. 5
ersichtliche Anordnung zu ersetzen oder einen der Teilsätze gemäß Fig.4 durch einen oder mehrere
Teilsätze gemäß F i g. 2 und/oder 3 zu ersetzen.
Die aus Fig. 7 ersichtliche bevorzugte Ausführungsform
einer Austragsleitung 2 weist eine Durchsatzöflnung mit rechteckigem Querschnitt auf. Die Austragsleitung
2 ist in einem Winkel von etwa 45° zur Vertikalen nach oben gerichtet, wobei das Leitungsende im
entsprechenden Winkel abgeschnitten ist, damit seine Stirnfläche parallel zum Draht W verläuft. Für Drähte
mit einem Durchmesser bis zu etwa 3 mm ergibt sich ein ausreichend dicker Kühlflüssigkeitsstrahl, wenn eine
einzige Austragsleitung 2 mit einer rechteckigen Durchsatzöffnung in den Abmessungen 11 mm χ 4 mm
verwendet wird, wobei die Wanddicke üblicherweise etwa 1 mm beträgt. Jede Austragsleitung 2 ist derart
angeordnet, daß die Hauptachse quer zum Draht W ausgerichtet ist. Im Überschneidungsbereich mit dem
Draht W beträgt die Dicke des Kiihlflüssigkeitsstrahles etwa 13 mm. Für Drähte, die einen Durchmesser größer
als 3 mm aufweisen und mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegt werden, werden vorzugsweise zwei
nebeneinander angeordnete Austragsleitungen 2 verwendet, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Gute Ergebnisse
haben sich mit einer Wasserströmungsgeschwindigkeit von etwa 2,2 l/min · Austragsleitung ergeben.
Zum gleichzeitigen Kühlen mehrerer paralleler Drähte — einem in der Praxis häufigen Anwendungsfall
— können die Kühlflüssigkeitsstrahlen, die einander benachbarte Drähte abkühlen, zu einem einzigen dicken
bzw. breiten Kühlflüssigkeitsstrahl kombiniert werden. In diesem Fall vergrößert sich auch entsprechend die
Anzahl der einander benachbarten und in Fig. 8 in Draufsicht ersichtlichen Austragsleitungen 2. Statt
mehrerer aneinander gereihter einzelner Austragsleitungen kann auch eine fertig vorfabrizierte Einheit oder
eine Gußkonstruktion verwendet werden, die eine entsprechende Anzahl von Austragsleitungen mit
jeweils einer querschnittlich rechteckigen Durchsatzöffnung aufweist. Diese abgewandelte Ausführungsform
kann auch bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 2 bis 5 verwendet werden.
Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 2, 3 und 4 ist es besonders vorteilhaft, in der untersten Lage einen
breiten bzw. dicken Kühlflüssigkeitsstrahl zu verwenden, der eine Anzahl von Drähten umfaßt, so daß die
von den höher gelegenen Kühlflüssigkeitsstrahlen herrührenden Tropfen und Spritzer weggetragen
werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Kühlung der Oberzüge von insbesondere mit hoher Geschwindigkeit aus einem
das schmelzflüssige Bad des Überzugsmaterials enthaltenden Behälter austretenden Drähten oder
kontinuierlichen Materiallängen, mit einem nach einer Wischeinrichtung angeordneten Flüssigkeitsauslaß zur Bildung eines die Bewegungsbahn des
noch einen flüssigen Überzug tragenden Drahtes kreuzenden Kühlflüssigkeitsstrahles, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitsauslaß (1,2) eine Steuereinrichtung (5) zur Erzeugung eines
nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahles zugeordnet ist und daß zwischen dem Flüssigkeitauslaß (1,2)
der Kühlvorrichtung (B) und der Wischeinrichtung (A) eine Gasdüse (11) mit einem horizontalen
schmalen Auslaßschlitz (12) zur Verhinderung des Eintritts von Kühlflüssigkeit in die Wischeinrichtung
^vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Flüssigkeitsauslaß (1, 2) derart ausgebildet ist, daß der austretende Kühlflüssigkeitsstrahl
in Richtung der Drahtbewegung eine größere Höhe als Dicke aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Bewegungsbahn des
Drahtes (W) wenigstens zwei Austragsleitungen (2) in linearer Reihe angeordnet sind, deren Austragsenden
derart zueinander benachbart sind, daß sich die Einzelströme zu einem einzigen, im Überschneidungsbereich
mit der Drahtbewegungsbahn quer zu dieser gerichteten nichtturbulenten Strahl vereinigen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine einzige Austragsleitung (1), die
einen in der Bewegungsrichtung des Drahtes (W) fließenden nichtturbulenten Flüssigkeitsstrahl bildet,
der über einen großen Teil seiner Höhe 'coaxial zur Drahtbewegungsbahn verläuft, ein in Drahtbewegungsrichtung
im Abstand zur Austragsleitung angeordnetes Flüssigkeitsauffangrohr (16) mit einer
quer zur Drahtbewegungsbahn gerichteten Achse und eine an das Auffangrohr angeschlossene
Saugeinrichtung (17), die einen den Flüssigkeitsstrahl in das Auffangrohr hineinziehenden Luftstrom
erzeugt.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Bewegungsbahn
des Drahtes (W) im Abstand voneinander mehrere lineare Reihen von Austragsleitungen (2)
angeordnet sind, die in jeder Reihe derart auf unterschiedliches Ausmaß gedrosselt sind, daß sich
die einzelnen Ströme aus den Leitungen zu einem einzigen nichtturbulenten Strahl vereinigen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsleitungen (2) übereinander
angeordnet und an eineii Verteiler (3) angeschlossen sind, wobei die unterste Leitung am Austragsende
die oberste Leitung am Verteiler ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei im Abstand
voneinander angeordnete Flüssigkeitsaustragsleitungen (2) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaustragsleitungeii (2)
beidseits der Bewegungsbahn des Drahtes (W) gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß die
Strahlen auf beide Seiten des Drahtes auftreffen und nicht aufeinander einwirken.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Austragsleitung (1, 2) eine querschnittlich rechteckige
Durchsatzöffnung aufweist, deren größere Hauptachse quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes (W)
ausgerichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen
Kühlung der Überzüge von mehreren parallelen, im wesentlichen in derselben Ebene befindlichen
Drähten mehrere Kühlvorrichtungen Seite an Seite angeordnet sind, deren Kühlströme sich seitlich in
einem einzigen Strahl vereinen.
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