DE2525302C3

DE2525302C3 - Ofen für eine Anlage zur Wärmebehandlung eines Metallbandes

Info

Publication number: DE2525302C3
Application number: DE19752525302
Authority: DE
Inventors: Vladilen Nikolaevitsch Apterman; Vladimir Israilevitsch Slawjanks Dunaevsky; Boris Ioinovitsch Slawjansk Kauschansky; Eduard Sergeevitsch Kramatorsk Kotelevets; Nikolai Michailovitsch Kramatorsk Krikly; Michail Ilich Oginsky; Stanislav Tichonovitsch Schdanov Donetskoi Oblasti Pliskanovsky
Original assignee: VSESOJUZNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ INSTITUT METALLURGITSCHESKOGO MASCHINOSTROENIA (SLAVJANSKIJ FILIAL) SLAWJANSK DONEZKOI OBLASTI (SOWJETUNION)
Current assignee: VSESOJUZNYJ NAUTSCHNO-ISSLEDOVATELSKIJ I PROEKTNO-KONSTRUKTORSKIJ INSTITUT METALLURGITSCHESKOGO MASCHINOSTROENIA (SLAVJANSKIJ FILIAL) SLAWJANSK DONEZKOI OBLASTI (SOWJETUNION)
Priority date: 1974-09-23
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2285463A1; FR2285463B1; DE2525302A1; DE2525302B2; JPS5216411A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ofen für eine Anlage zur Wärmebehandlung eines Metaübandes mit einer beheizbaren wärmeisoüerenden Kammer, in der zwei parallelachsige, in beiden Drehrichtungen drehbare Trommeln untergebracht sind, weiche zum Auf- und Abwickeln des Metallbandes zusammenwirken, wobei in einer Betriebsphase das dem Ofen zulaufende Metallband zusammen mit einem sich von einer der Trommeln abwickelnden Band zu einem zweilagigen Bund auf die andere Trommel aufgewickelt wird. Ein solcher Ofen ist aus der deutschen Patentschrift 5 76 271 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist die Wärmebehandlung der Metallbänder nicht kontinuierlich. Auf der einen Trommel befindet sich lediglich ein Führungsband, welches ständig im Ofen verbleibt. Das in den Ofen einlaufende, der Wärmebehandlung zu unterwerfende Band wird zusammen mit dem Führungsband auf die andere Trommel zum zweilagigen Bund aufge-vikkelt, wobei dem Führungsband lediglich die Funktion zukommt, das zu behandelnde Metallband beim Einlauf in den Ofen zu erfassen und zu führen und die Ofentemperatur schnell auf dieses zu übertragen. Dennoch muß der Bund nach dem Aufwickeln des Bandes in Abhängigkeit von der erforderlichen Behandlungsdauer eine gewisse Haltezeit im Ofen verbleiben, bevor das Band wieder abgewickelt werden und den Ofen verlassen kann, wobei das Führungsband wieder auf seine Trommel zurückgespult wird.

Nachteilig ist bei der bekannten Ausbildung also der intermittierende Behandlungsablauf. Eine längere HaI-tezeit des Bandes auf der Ofentemperatur kann nicht im kontinuierlichen Durchlauf des Bandes durch den Ofen verwirklicht werden. Der bekannte Wärmebehandlungsofen kann damit nicht in einen fortlaufenden Walzwerksbetrieb integriert werden, was seine Einsatzmöglichkeiten erheblich einschränkt.

Um ein Metallband fortlaufend wärmebehandeln zu können, werden große Anstrengungen unternommen. Problematisch ist dabei die Verwirklichung der durch die notwendigen Haltezeiten des Materials auf der Ofentemperatur diktierten größeren Verweilzeiten jedes Bandabschnitts im Ofen.

Bei einem bekannten, im kontinuierlichen Durchlaufbetrieb arbeitenden Wärmebehandlungsofen sind in der beheizten, wärmeisolierten Kammer desselben oben und unten eine Vielzahl von Umlenkrollen angeordnet, über die das Band i.nter Ausbildung einer Vielzahl von Schlingen geführt wird. Die Rollen der oberen und/oder der unteren Reihe sind angelrieben, um Jas Band durch

die Wärmekammer zu transportieren.

Da der Abstand der Rollen einer Reihe nicht beliebig verkleinert werden kann, ist die Anzahl der möglichen Schleifen begrenzt und damit der Füllungsgrad der Kammer, d. h. die Bandlänge, die gleichzeitig im gegebenen Kammervolumen verweilen kann, verhältnismäßig gering. Dies wiederum bedeutet, daß jeder Bandabschnitt nur eine Verweilzeit von einigen Minuten in der Kammer erreichen kann.

Um mit dem betrachteten Konstruktionsprinzip Verweilzeiten von mehreren Stunden erreichen zu können, würden Kammergrößen mit unrealistischen, nämlich in der Größenordnung von 400 m liegenden Abmessungen, erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ofen zur Wärmebehandlung für Metallbänder zu schaffen, der längere Haltezeiten bei kontinuierlichem Durchlauf des Bandes zu erzielen gestattet.

Ausgehend von einem Ofen der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemaß vorgeschlagen, daß die Welle jeder Trommel mit Greifbacken zum Erfassen des durchgehendem Metallbandes versehen ist, wobei gleichzeitig das Band durch diese Backen so umgelenkt wird, daß in jeder der Betriebsphasen das Metallband auf einer der Trommeln zweilagig aufgewickelt wird, wobei die eine Lage aus dem dem Ofen zulaufenden Strang gebildet ist und die andere Lage sich von der anderen Trommel abwickelt, deren zweite Lage wiederum den Ofen verläßt, und daß in der Kammer mindestens ein Paar parallelachsig zu den Trommeln liegender Führungsrollen vorgesehen ist, die in jeweils einer parallel zur durch die Trommelachsen definierten Ebene liegenden Ebene verschieblich sind, wobei die eine Führungsrolle auf der Bandeintrittsseite zum Einlegen des Bandes in die Greifbacken der Trommeln und die andere Führungsrolle auf der Bandaustrittsseite zur Stützung des Bandes bei dessen Freigabe durch die Greifbacken dient.

Bei einer solchen Ausbildung des Ofens kann das Band zu Bunden im Ofen auf- und umgewickelt werden, was einen sehr guten Füllungsgrad des Ofens und damit sehr lange Verweilzeiten jedes Bandabschnitts in der Größenordnung von mehreren Stunden zu erreichen gestattet. Gleichzeitig kann das Band jedoch kontinuierlich zugeführt und abgeführt werden.

Es ist zweckmäßig, wenn jede Trommelwellc zwei Greifbacken aufweist, die in der Mitte der Trommel zusammenstoßen und an beiden Trommelenden um je eine Achse derart antreibbar schwenkbar sind, daß die parallel zur Wellenachse hegende Fuge zwischen Welle und Greifbacken in deren geöffneter Stellung für das Band zugänglich ist und dieses in geschlossener Stellung der Greifbacken in der Fuge gehalten ist. Damit ist bei kompakter Bauart ein zuverlässiges Erfassen und Haltendes Bandes möglich.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Führungsrollen auf je einem Schlitten gelagert sind, welcher längs Führungen in der Kammer antreibbar verschieblich ist. Dadurch bleibt die Bandebene immer parallel zu den Teilfugen der Trommeln.

Es ist schließlich zweckmäßig, wenn auf dem eintrittsseiligen Schlitten ein zweiarmiger Hebel drehbar um eine Schwenkachse gelagert ist, die parallel zur Achse der zugehörigen, zum Einlegen des Bandes in die eine Trommel dienenden Führungsrolle liegt, wobei der Hebel an seinem einen Arm eine zur Führungsrolle parallel zusätzliche Führungsrolle trägt, die zum Einlegen des Bandes in die andere Trommel dient, und am anderen Arm des Hebels ein Schwenkantrieb angreift, um die zusätzliche Führungsrolle in bezug auf die andere Trommel in eine solche Stellung zu bringen, daß das Band unter Umschlingung der zusätzlichen Führungsrolle durch die Greifbackenfuge dieser Trommel läuft, wobei auf dem austrittsseitigen Schlitten ein zweiarmiger Hebel drehbar um eine Schwenkachse gelagert ist, die parallel zur Achse der zugehörigen, zur Freigabe des Bandes von der anderen Trommel ίο dienenden Führungsrolle liegt, wobei der Hebel an seinem einen Arm eine der Führungsrolle parallele zusätzliche Führungsrolle trägt, die das Band bei der Freigabe durch die eine Trommel stützt, und am anderen Arm des Hebels ein Schwenkantrieb angreift, um die zusätzliche Führungsrolle in bezug auf die eine Trommel in eine solche Stellung zu bringen, daß das Band unter Umschlingung der zusätzlichen Führungsrolle durch die Greifbackenfuge dieser Trommel läuft. Bei dieser Ausbildung kann das Band in gespanntem Zustand freigegeben und gegriffen w^r Jen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Anlage zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Ofen,

Fig.2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Ofen,

F i g. 3 die Draufsicht auf den Ofen gemäß Pfeil A von F i g. 2, wobei der Ofen bis zur Symmetrieachse geschnitten ist,

F i g. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der F i g. 3,

F i g. 5 den Schnitt nach Linie V-V der F i g. 2,

F i g. 6 den Schnitt nach Linie VI-VI der F i g. 5,
.15 Fig. 7 den Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 5,

F i g. 8 den Schnitt nach Linie VIII-VIII der F i g. 5,

Fig. 9 den Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens,

Fig. 10 die Draufsicht auf diesen Ofen gemäß Pfeil B der Fig.9, wobei der Ofen bis zur Symmetrieachse geschnitten ist,

Fig. 11 bis 14 den Ablauf des Betriebs bei der zweiten Ausführungsform, nämlich im einzelnen:

Fig. Il die Lage der Schlitten in bezug auf die Trommeln, wenn das Band auf die obere Trommel aufgewickelt und von der unteren Trommel abgewickelt wird,

Fig. 12 die Lage, wenn das aus der Ofenkammer austretende Band von der unteren Trommel freigegeben und dann das in die Kammer eintretende Band von dieser Trommel erfaßt wird,

Fig. 13 die Lage, wenn das Band auf die untere Tromrr.e¹ aufgewickelt und von der oberen Trommel abgewickelt wird,

ss Fig. 14 die Lagr, wenn das aus der O/Vikammer heraustretende Band von der oberen Trommel freigegeben und dann das in die Kammer eintretende Band von dieser Trommel erfaßt wird,

Fig. 15 bis 18 de.i Ablauf des Betriebs bei der ersten (10 Ausführungsform gemäß Fig. I und 3, nämlich im einzelnen:

Fig. 15 die Lage der Schlitten in bezug auf die Trommeln, wenn das Band auf die obere Trommel aufgewickelt und von der unteren Trommel abgewickelt 1,', wird,

Fig. 16 die Lage entsprechend Fig. 12,

Fig. 17 die Lage entsprechend Fig. I 3,

Fig. 18 die Lage entsprechend F ig. 14.

Die Anlage zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes enthält wenigstens eine Abwickelvorrichtung 1, auf die ein Bund 2 aus dem noch nicht wärmebehandelten Metallband 3 aufgesetzt ist. Zur Sicherstellung eines kontinuierlichen Betriebs sind bei der Anlage gemäß F i g. I zwei Abwickelvorrichtungen 1 vorhanden, von denen abwechselnd abgewickelt wird.

Hinter den Abwickelvorrichtungen 1 sind Leitrollen 4 angeordnet, durch die das Band 3 zu einer Schweißmaschine 5 läuft. Die Laufrichtung des Bandes 3 ist in Fig. I durch Pfeile angegeben.

Die Schweißmaschine 5 dient zum Verbinden des Endes eines fertig abgewickelten Bunds mit dem Anfang eines neuen Bunds.

Um das Band 3 hinter den Abwickelvorrichtungen 1 zu spannen, sind Zugrollen 6 vorgesehen.

Damit eine gewisse Unabhängigkeit des Betriebs der einzelnen Anlagenabschnitte ermöglicht wird, ist ein Schlingenwerfer 7 vorgesehen, in dem eine Kompensationsschleife des Bandes gebildet ist. Dadurch können bestimmte kurzzeitige, betrieblich bedingte Stillstände des Bandlaufs im Ofen 9 ausgeglichen werden. Weiter folgen Zugrollen 8, um eine gewisse Bandspannung vor dem Ofen 9 zu erzeugen.

Das den Ofen 9 verlassende Band 3 wird durch Zugrollen 10 weitergefördert. Hinter den letzteren befindet sich ein zweiter Schlingenwerfer 7 und hinter diesem sind Zugrollen Il angeordnet, um das H.ind 3 Mir der Haspel 12 /u spannen.

Zum Zerschneiden des Bandes nach Beendigung des Aufwickeins eines Bundes 13 auf einer der Haspel 12 dient eine Teilschere 14. Das Band 3 wird der jeweiligen Haspel 12 durch Rollen 15 zugeführt.

Der Ofen 9 besteht aus drei hintereinander in Laufrichtung des Bandes 3 liegenden Abschnitten 16, 17 und 18.

Der Abschnitt 16 dient zum Erhitzen des einlaufenden Bandes auf die vorgegebene Temperatur. Zu diesem Zweck sind in ihm Heizelemente 16a einer beliebigen, für diesen Zweck geeigneten Konstruktion sowie auch Stützrollen 16b vorgesehen.

Der Abschnitt 17 dient zum Halten des erhitzten Bandes während der vorgegebenen Verweilzeit bei konstanter Temperatur. In diesem Abschnitt befinden sich ebenfalls Heizelemente 16a.

Der Abschnitt 18 dient zum Kühlen des wärmebehandelten Bandes. In ihm sind Kühler 18a einer beliebigen, für diesen Zweck geeigneten Konstruktion und Stützrollen 18b vorgesehen.

Der Abschnitt 17 des Ofens 9 besteht aus einer wärmeisolierten Kammer 19(F ι g. 2). In dieser Kammer befindet sich eine Vorrichtung 20 zum Auf·. Um- und Abwickeln des Metallbandes 3. Diese hat zwei parallelliegende Trommeln 21 und 22, die die im Betrieb abwechselnd auf- und abzuwickelnden zweischichtigen Bunde 23 und 23a tragen.

In der Kammer 19 sind parallel zur durch die Drehachsen der Trommeln 21 und 22 definierten Ebene beidseits von dieser Führungen 24 und 25 befestigt, auf denen je ein Schlitten 26 und 27 gleiten kann, welcher eine Führungsrolle 28 beziehungsweise 29 trägt.

Die Rolie 28 befindet sich auf der Seite, wo das Metallband durch einen Schütz 30 in die Kammer 19 einläuft und dient dazu, das Band 3 bei Bedarf jeweils so zu spannen, daß es die Trommel 2! bzw. 22 berührt und von dieser erfaßt werden kann.

Die Rolle 29 befindet sich auf der Seite, wo das Metallband 3 durch einen Schlitz 31 die Kammer 19 verläßt und dient zum Halten dieses Bandes, wenn es von den Trommeln 21 bzw. 22 freigegeben wird.

Zum Verschieben der Schlitten 26 und 27 längs den Führungen 24 und 25 dienen voneinander unabhängige Kettenantriebe 32.

Die Trommeln 21 und 22 sind in beiden Drehrichtungen drehbar und in wenigstens einem Drehsinn zum Zwecke des jeweiligen Aufwickeins antreibbar. Hierzu besitzt jede Trommel 21 und 22 ihren eigenen, unabhängigen Antrieb 33 (Fig. 3). Die Trommeln 21 und 22 sitzen in Lagern 34, welche auf ein Gerüst 35 aufgesetzt sind.

Um die Führungsrollen 28 und 29 in bestimmten Stellungen in bezug auf die Trommeln 21 und 22 zu arretieren, sind Sperrvorrichtungen 36 vorgesehen, deren jede einen Riegel 38 darstellt, der in Führungen 39 des Gerüsts 35 gleitet und hierzu einen Antrieb 37 hat. Bei seiner Verschiebung tritt dieser Riegel in eine Ausdrehung ein, die in der Achse 40 der KoIIe 29 ausgeführt ist. Die Sperrvorrichtungen 36 für die Rollen 28 und 29 sind einander gleich.

Auch die Trommeln 21 und 22 sind von gleicher Konstruktion, so daß die nachfolgende Beschreibung der Trommel 21 ebenso für die Trommel 22 gilbt. Die Trommel 21 besteht aus zwei Teilen, nämlich der Welle 41 (F ig. 5) und einem Paar Greifbacken 42 mit den Greifbacken 42a und 42b. In der Teilfuge 43 zwischen der Welle und den Greifbacken kann das durchgehende Band 3 erfaßt und eingespannt werden.

Die Greifbacken 42a und 42b sind an der Welle 41 um querverlaufende Achsen 44 schwenkbar angelenkt. Beim öffnen oder Schließen der Greifbacken 42a und 42b wird ein vorher eingespannter Bandabschnitt freigegeben, oder es kann ein Bandabschnitt eingelegt und erfaßt werden.

Zum zwangsweisen Schwenken der Greifbacken 42,i und 42b dient jeweils ein Hydraulikantrieb 45 aus einem Hydraulikzylinder 46, dessen Kolbenstange mit einer Zahnstange 47 (F i g. 5, 6) verbunden ist, welche mit einem Zahnsektor 48 in Eingriff steht, der seinerseits starr an der Greifbacke befestigt ist.

Zum Kühlen jedes der beiden Enden der Welle 41 der Trommel 21 dient ein Ringhohlraum 49 (F i g. 5), in der Welle 41 und eine Buchse 50. In den Hohlraum 49 wird eine Kühlflüssigkeit geleitet. Ein Drehschäkel 51 dient zum Zuführen der Kühlflüssigkeit zum Hohlraum 49 und der Druckflüssigkeit zum Hydraulikzylinder 46.

Um Drehungsschwingungen der Welle zu verhüten wird diese über ein aufgesetztes Untersetzungsgetriebe 52 angetrieben, wobei ein Treibrad 53 direkt auf der Welle 41 befestigt ist. Das Gehäuse 54 des Untersetzungsgetriebes wird unter Zwischenschaltung von Lagern 55 von diesem Treibrad getragen.

Zum schnellen Bremsen der Trommel 21 ist am derr Untersetzungsgetriebe abgewandten Ende der Welle 41 eine Hochleistungsreibungsbremse 56 angebracht.

Wenn ein durchgehendes Band zwischen Welle 41 und Greifbacken 42a und 42b erfaßt und eingespannt isi und die Trommel 21 sich zum Zwecke des zweilagiger Aufwickeins des Bandes zu drehen beginnt, so wird da< Band einmal um die Welle und einmal um die Greifbacken gebogen. Zur Schonung des Bandes be diesem Biegen ist an der WePc die Abrundung 57 und ar den Greifbacken die Abmndung 58 vorgesehen.

Um ein Durchdrehen des aufgesetzten Unterset zungsgetriebes 52 zu verhindern, ist dessen Gehäuse 54 über Dämpfer 59 (Fig. 8) vom Feder- oder hydrauli sehen Typ verwendet mit dem Gerüst 35 verbunden.

Auf analoge Weise sind die Bremsen % gegen IM. Durehdrehung gehalten

Der vorstehend beschriebene Ofen ist einfach im Aufbau und ermöglicht es. d,is gespannte Hand auf die Trommeln 21 und 22 zu legen sowie das ungespannte oder wenig gespannte Band von ihnen freigeben zu lassen. Γ-ieser Ofen kann eingesetzt werden zur Wärmebehandlung eines verhältnismäßig dicken Bandes, oder wenn das Band hochfest ist und durch das Zusammenrollen zu einem Bund keine bemerkbare μ plastische Verformung in Form einer bleibenden Krümmung aufweist, (-"ine solche Krümmung wäre ein Hindernis beim öffnen der Greifbacken 42;i. 42b zum Freigeben des Bandes.

Wenn die Gefahr besteht, daß beim Öffnen der n Greifbacken 42<f und 42b das Band 3 durch sie beschädigt werden kann, ist der Einsatz eines Ofens mit oin»»r V/ΛΓΓ ii'h 111 η σ /um I !nipruiitvrn dpi. Mptallhanrlp*.

zweckmäßig. Eine solche Ausführungsform ist aus Fi g. 9 und 10ersichtlich. n,

Bei dieser Ausführungsform ist auf den Schlitten 26, welcher sich in der Kammer 19 auf der Seite des Eintritts 30 des Mctallbandes 3 in diese befindet und die Führungsrolle 28 tragt, welche zum Einlegen des gespannten Bandes in die Trommel 21 dient, ein Hebel :^ 60 mit einer parallel zur Achse der Führungsrolle 28 liegenden Schwenkachse 6) aufgesetzt. Auf einem Arm 62 des Hebels 60 sitzt parallel zur erwähnten Rolle 28 eine zusätzliche Führungsrolle 63. die zum F.inlegen des gespan ten Metallbandes 3 in die Trommel 22 dient. in

Der andere Arm 64 des Hebels 60 steht während des Einlegens des Metallbandes 3 in die Trommel 22 mit einem Schwenkantrieb 65 in Verbindung. Der Hebel wird so geschwenkt, daß das gespannte Metallband 3, welches die Rolle 63 umschlingt, durch die Teilfuge 43 derTrommel 22 geht.

Auf dem Schlitten 27. welcher sich in der Kammer 19 auf der Seite des Austritts 31 des Metallbandes 3 aus dieser befindet und die Führungsrolle 29 treägt, welche bei der Freigabe des gespannten Bandes durch die Trommel 22 mitwirkt, ist ein Hebel 66 mit einer parallel zur Achse der Führungsrolle 29 liegenden Schwenkachse 67 aufgesetzt. Auf einem Arm 68 des Hebels 66 sitzt eine zusätzliche Führungsrolle 69 parallel zur erwähnten Rolle 29, die ebenfalls bei der Freigabe des gespannten Metallbandes 3 durch die Trommel 21 mitwirkt.

Der andere Arm 64 des Hebels 66 steht während des Einlegens des Bandes 3 in die Trommel 21 mit dem Schwenkantrieb 65 in Verbindung. Der Hebel wird so «1 geschwenkt, daß das gespannte Metallband 3, welches die Rolle 69 umschlingt, durch die Teilfuge 43 der Trommel 21 geht.

Jeder Antrieb 65 zum Schwenken sowohl des Hebels 60 als auch des Hebels 66 hat einen Hydraulikzylinder ^ 70, welcher über eine Stange 71 mit einem Stößel 72 verbunden ist. Der letztere wird in Führungen 73 verschoben und besitzt Backen 74, in denen eine Rolle 75 sitzt, welche mit dem Hebel 60 beziehungsweise 66 verbunden ist. <<·-,

Bei diesem Ofen wird jeder Schlitten 26 und 27 durch einen eigenen Zahnstangenantrieb 76 (F i g. 10) bewegt. Jeder Zahnstangenantrieb 76 hat eine Zahnstange 77, die am Körper des Schlittens 26 beziehungsweise 27 befestigt ist, und ein mit Schlitten 26 beziehungsweise 27 i>< befestigt ist, und ein mit dieser Zahnstange in Eingriff stehendes Zahnrad 78. welches über eine Welle 79 mit dem Untersetzungsgetriebe des Antriebs 76 verbunden Ebenso wie beim gemäß der ersten AusführungsfoYm gebauten Ofen werden die Schiition 26 und 27 in bestimmten Stellungen durch Sperrvorrichtiingen 36 gehalten, welche analog den oben beschriebenen ausgeführt sind.

Zur Führung des Bandes 3 am Eintritt 30 in die Kammer 19 und am Austritt 31 aus der Kammer sind dort jeweils um feststehende Achsen drehbare Führungsrollen 80(Fi g. 9) vorgesehen.

Die Kammer 19 besitzt nicht abgebildete Dichtungen am Eintrittsschlitz 30 und dem Austrittsschlitz 31 des Bandes 3, in den öffnungen für die Trommeln 21 und 22 und auch in den öffnungen für den Kettenantrieb 32 oder in den Öffnungen für die Stößel 72, Führungsrollen 80 und Zahnräder 78.

Die Anlage zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes arbeitet folgendermaßen.

Die Bunde 2 eines noch nicht wärmebehandelten Bundes werden auf die Abwickelvorrichtungen 1 aufgelegt. Von jeweils einer derselben kommend gelangt das Band 3 in den Ofen 9. Hier wird es nacheinander im Abschnitt 16 des Ofens 9 erhitzt, im Abschnitt 17 bei konstanter Temperatur gehalten und im Abschnitt 18 abgekühlt.

Das wärmebehandelte Band 3 gelangt aus dem Ofen 9 zu einer der Haspel 12, wo es zu einem Bund 13 aufgewickelt wird. Nach Beendigung des Aufwickeins werden die Bunde von den Wickelmaschinen abgenommen, gebunden und zum Lager transportiert.

Im Abschnitt 16 des Ofens 9 wird das Metallband 3 auf die Behandlungstemperatur erhitzt und gelangt dann zum Eintrittsschlitz 30 in die Kammer 19. Im Ofenteil 17, d. h. der Kammer 19, verweilt jeder Abschnitt des Bandes 3 während der erforderlichen Haltezeit, die bis zu mehreren Stunden betragen kann, und wird auf der Behandlungstemperatur gehalten.

Ein Band aus einer Warmverzinkungsanlage, das zum komplizierten Tiefziehen verwendet wird, ist beispielsweise für I bis 3 Stunden auf einer Temperatur von 350 bis 400⁰C zu halten.

Die Wickelvorgänge in der Ofenkammer 19 während der Haltezeit werden nachfolgend unter Bezug auf die zweite, aus F i g. 9 und 10 ersichtliche Ausführungsform anhand der F i g. 11 bis 14 näher erläutert. Es muß dabei immer klar sein,daß im laufenden Betrieb des Ofens das Band endlos durch diesen durchläuft. In jedem der sich auf den Trommeln auf- und abwickelnden zweilagigen Bunde läuft also das Band als die eine Lage nach innen, umschlingt dort die Greifbacken und läuft als die andere Lagt wieder nach außen.

Fig. 11 zeigt den Augenblick, in dem das Band zum zweilagigen Bund 23 auf der Trommel 21 aufgewickelt und vom zweilagigen Bund 23a auf der Trommel 22 abgewickelt wird. Dabei bildet das in die Kammer einlaufende Band 3 die eine Lage des Bundes 23 und eine der vom Bund 23a abgewickelten Lagen die andere Lage des Bundes 23. Die andere vom Bund 23a abgewickelte Lage verläßt die Kammer und gelangt in den Abschnitt 18 zum Bandkühlen.

Es ist zu sehen, daß während dieses Umwickelvorgangs das Band ununterbrochen am Eintritt 30 in die Kammer 19 einläuft und am Austritt 31 aus dieser austritt.

Während des Urnwickeins sind die Führungsrolle?! 28 und 29 mit den Schlitten 26 und 27 mit Hilfe der Arretiervorrichtungen 36 in der Lage festgelegt, die aus Fig. 11 ersichtlich ist. Das in die Kammer 19

eintretende Hand läuft um die KoIIe 28 und das aus dieser Kammer austretende Band um die Rolle 29 herum. Die Hebel 60 und 66 befinden sich zusammen mit den F'ührungsrollcn 63 und 69 in der Ausgangsstellung, wobei sie von den Trommeln 21 und 22 weggeführt sind.

Die Trommel 21 .vird dabei durch ihren Antrieb 33 in der mittels Pfeil angegebenen Richtung in Drehung versetzt und die Trommel 22 dreht sich in der entgegengesetzten, ebenfalls durch Pfeil angegebenen Richtung, wobei sie entweder auch angetrieben ist oder von den sich abwickelnden Bandhigen gezogen wird.

Vor Beendigung des Abwickeins des Bundes 23a von der Trommel 22 werden die Riegel 38 der .Sperrvorrichtungen 36 aus den Achsen 40 der Rollen 28 und 29 gezogen und die Schlitten 26 und 27 werden durch ihren jeweiligen Antrieb 76 in die aus (ig. 12 ersichtliche unterste Stellung bewegt. Der Hebel 60 mit der Rolle 63 wird durch den Antrieb 65 an die Trommel 22 herangeführt.

Nachdem das Band 3 vollkommen von der Trommel 22 abgewickelt ist, werden die Trommeln 21 und 22 mit Hilfe der Bremsen 56 angehalten. Hierbei wird die Trommel 22 dermaßen angehalten, daß ihre Greifbakken 42a und 426 in Richtung des Bandaustritts 31 aus der Kammer 19 liegen, während die Teilfuge 43 parallel zum Band 3 orientiert ist, das zwischen dem Bund 23 und der Führungsrolle 29 gespannt ist.

Dann werden die Greifbacken 42a und 426 der Trommel 22 durch die Antriebe 45 geöffnet, wobei sie das Band 3 freigeben, das zwischen dem Bund 23 und der Rolle 29 gespannt ist. Durch Hochfahren des Schlittens 27 in die Ausgangsstellung wird die Berührung zwischen dem Band 3 und der Trommel 22 aufgehoben. Um ein Durchhängen dieses Bandes zu vermeiden, wird es während der Freigabe von der Trommel 22 zum Austritt 31 aus der Kammer 19 geführt. Nachdem das Band 3 von der Trommel 22 endgültig freigegeben ist, kann nunmehr ein Strang des Bundes 23 auf der Trommel 21 aus der Kammer 19 heraustreten.

Nach Beendigen der Freigabe des Bandes 3 oder gleichzeitig mit diesem Arbeitsgang wird die Trommel 22 mit den geöffneten Greifbacken 42a und 42b in Richtung des Eintritts 30 des Bandes 3 in die Kammer 19 gedreht und in der Stellung angehalten, in welcher die Teilfuge 43 dieser Trommel parallel zum Band 3 steht, das zwischen dem Bund 23 und der Rolle 63 gespannt ist. Mit Hilfe der Antriebe 45 werden die Greifbacken 42a und 426 der Trommel 22 geschlossen, wobei das Band 3 in der Teilfuge 43 eingespannt wird.

Der Hebel 60 mit der Rolle 63 wird durch den Antrieb 65 zurück in die Ausgangsstellung gebracht. Danach wird, wie dies aus Fig. 13 ersichtlich ist, auch der Schlitten 26 durch den Antrieb 76 in die Arbeitsstellung gebracht. Die Rollen 28 und 29 werden durch die Sperrvorrichtungen 36 in ihrer Lage festgehalten. Danach beginnt das Aufwickein des zweilagigen Bundes 23a auf die Trommel 22, wobei jetzt die eine Lage aus dem in die Kammer 19 eintretenden Strang und die andere Lage aus dem Strang besteht, der vom zuvor aufgewickelten, zweilagigen Bund 23 auf der Trommel 21 als eine Lage abgewickelt wird. Die andere von ihm abgewickelte Lage läuft zum Austritt 31 aus der Kammer 19. Auch während dieses Umwickeins läuft das Band 3 kontinuierlich am Eintritt 30 in die Kammer 19 ein und tritt am Ausgang 31 aus ihr aus.

Vor Beendigung des Abwickeins des Bundes 23 von der Trommel 21 werden die Riegel 38 der Sperrvorrichtungen 36 aus den Achsen 40 der Rollen 28 und 29 gezogen, und die Schlitten 26 und 27 werden in die obere Lage hochgefahren. Der Hebel 66 mit der Rolle 69 wird durch den Antrieb 65 an die Trommel 21 herangeführt (Fig. 14).

Nach dem vollständigen Abwickeln des Bandes 3 von der Trommel 21 werden die Trommeln 21 und 22 angehalten. Die Trommel 21 wird so angehalten, daß ihre Greifbacken 42a und 426 in Richtung des Austritts 31 des Bandes 3 aus der Kammer 19 zeigen, während die Teilfuge parallel zum Band 3 stellt, das /wischen dem Bund 23a und der Rolle 69 gespannt ist. Dann werden die Greifbacken 42a und 426 der Trommel 21 mit Hilfe der Antriebe 45 geöffnet und hierbei wird das Band 3 freigegeben, welches zwischen dem Bund 23a und der Rolle 69 gespannt ist.

Der Hebel 66 mit der Rolle 69 kehrt in die Ausgangsstellung zurück, wodurch das Band von der Trommel 21 freikommt. Um ein Durchhängen des υ« ι j Cj*- 3 /*ü *· CrJTiCiOCi*, Wirt* "S W Λ,.. CnCJ Λ _ Γ !' rCigi· '·'* von der Trommel 21 zum Austritt 31 aus der Kammer 19 geführt. Nach Beendigung der Freigabe des Bandes 3 von der Trommel 21 hat ein Strang des Bundes 23a auf der Trommel 22 die Möglichkeit, die Kammer 19 zu verlassen.

N;i'-h Beendigung der Freigabe des Bandes 3 von der Trommel 21 oder gleichzeitig mit diesem Arbeitsgang wird die Ί rommel 21 mit den geöffneten Greifbacken 42a und 426 in Richtung des Eintritts 30 des Bandes in die Kammer 19 gedreht und in der Stellung angehalten, in der ihre Teilfuge parallel zum Band 3 steht, das zwischen dem Bund 23a und der Rolle 28 gespannt ist. Mit Hilfe der Antriebe 45 werden die Greifbacken 42a und 426 der Trommel 21 geschlossen und dadurch das Band 3 eingespannt.

Der Hebel 66 mit der Rolle 69 kehrt mittels des Antriebes 45 in die Ausgangsstellung zurück und dann werden auch die Schlitten 26 und 27 in die Arbeitsstellung gebracht (Fig. II). Db Achsen der Rollen 28 und 29 werden durch die Sperrvorrichtungen 36 wieder arretiert. Hiernach beginnt das Aufwickeln des zweilagigen Bundes 23 auf der Trommel ?\ und das Abwickeln des zuvor aufgewickelten Bundes 23a von der Trommel 22. Das Arbeitsspiel der Vorrichtung 20 wiederholt sich.

Wenn r die Zeitdauer eines Wickelvorgangs, d. h. die Zeit zwischen dem Umsteuern der Trommeln ist, und wenn die für das Umsteuern sowie die dabei notwendigen Freigabe- und Einspannoperationen notwendige kurze Zeit vernachlässigt wird, so verweilt jeder gedachte Bandabschnitt eine Zeildauer von 2 t innerhalb der Ofenkammer.

Um die Größenordnung der erreichbaren Haltezeit von 2 f zu demonstrieren, sei eine Wärmebehandlungsanlage mit einer Stundenleistung von A = 70 i/h (was einer Jahresleistung von 500 000 i/Jahr entspricht) angenommen. Das Gewicht eines zweilagigen Bundes wird

betragen. Da zur Zeit Bundgewichte von G = 60 bis 70 t erreicht werden, errechnet sich die Zeit für einen Wickel vorgang zu

ί =

2- A

2 ■ 7(1

und hieraus ergibt sich eine Haltezeit jedes Bandabschnitts von 2 t = 1 h.

Die nach Beendigung jedes Wickclvorgang.s notwendige S1 i11stsi ηds/ci ( /um Freigeben und Wiedererfassen des Bandes. Positionieren der i'ührungsrollenschlitten usw. sei IJmsieuerzeit Ii s, genannt und kann wie folgt überschlagen werden:

--0,5 ■ /: + l, i-

r, + 0.5 ι-,

mit ii — Zeit /um Anhalten der Trommeln 21 und 22. bevor da¹- Rand von einer von ihnen freigegeben wird. Da. die Verzögerung wahrend dieses Abbrcmsens der Trommel als konstant angenommen werden kann, also die Laufgeschwindigkeit gleichförmig von der Betriebsgcüchwindigkeit auf Null abnimmt, erfolgt im Durchschnitt gesehen nur während der Hälfte der Zeii ii kein Banddiirchlauf, so daß der Faktor 0,5 anzubringen war. Eine leistungsfähige Bremse 56 benötigt zum Anhalten der Trommeln nur einige Sekunden.

f. = Zeit zum öffnen der Greifbacken 42a und 42h der Trommel ι 21 und 22 zur Freigabe des Bandes 3. Da die Greifbai -icη verhältnismäßig leicht sind, benötigen die Antriebe 45 zum Schwenken derselben auch nur eine unbedeutende Zeit von höchstens einigen Sekunden.

ί ι = Zeit zum Drehen der Trommel 21 oder 22 durch den Antrieb 33 nach der freigäbe des Bandes. Da die Trommel hierbei keinen Bund trägt, ist die Zeit zu ihrer Drehung unbedeutend und beträgt einige Sekunden.

U = Zeit zum Schließen der Greifbacken 42a und 42b der Trommeln 21 oder 22 beim Wiedererfassen des Bandes 3. f.i ist ähnlich klein wie /

I; = Zeit zum Beschleunigen der Trommeln 21 und 22 nach Erfassen des Bandes 3 durch eine von ihnen. Ein leistungsfähiger Antrieb 33 braucht für die Beschleunigung nur einige Sekunden. Eine Verbesserung der Beschleunigung kann mittels Schwungrädern erreicht werden. Diese sind so vorzusehen, daß sie kontinuierlich umlaufen, wobei zwischen ihnen und den zugehörigen Trommeln 21 und 22 eine schaltbare Reibungskupplung eingeschaltet wird.

Die Summe der betrachteten Zeiten und damit die gesamte Umsteuerzeit trs· ist also unbedeutend und beträgt nur einige Sekunden (10 bis 60 see). Es kann deshalb die kontinuierliche Arbeitsweise der übrigen Anlagenstationen zur kontinuierlichen Wärmebehandlung auch während des Umsteuerns des Ofens beibehalten werden, da die Schlingenwerfer 7 den kurzen Ofenstillstand leicht kompensieren.

Der erfindungsgemäße Ofen kann deshalb leicht in eine Fertigungsstraße eingebaut werden, wo außer der Wärmebehandlung noch andere Arbeitsgänge zur Bandbehandlung ausgeführt werden. Zum Beispiel kann der vorliegende Ofen in Anlagen zum Verzinken des Bandes nach der Verzinkungsmaschine eingebaut werden. Der vorliegei.de Ofen macht es entbehrlich, das Band in Form von Bunden nach Verlassen der Verzinkungsanlage zu getrennt stehenden öfen, zum Dressierwalzwerk und zum Querschneideaggregat zu befördern, wodurch nicht nur ein erheblicher Aufwand vermieden, sondern auch Beschädigungen des 3andes während der Transportvorgänge vermieden werden.

Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform der Wickelvorrichtung 20 gemäß F i g. 2 und 3 entspricht im wesentlichen dem vorstehend beschriebenen Betrieb und wird nachfolgend anhand der Fig. 15 bis 18 betrachtet.

Das Aufwickeln des zweilagigen Bundes 23 auf die Trommel 21 und das Abwickeln des zuvor aufgewickel-

ten Bundes 23,i von der Trommel 22 sind aus Fig. 15 ersichtlich und identisch dem Arbeitsgang gemäß Fig.1l.

Vor Beendigung des Abwickeins des Bundes 23a geben die Arrctiervorrichtungen 36 die Rollen 28 und 29 sowie auch die Schlitten 26 und 27 frei, wobei' jeder von den letzteren durch seinen Antrieb 32 herabjreschoben wird. Nachdem der Bund 23a von der Trommel 22 vollkommen abgewickelt ist, werden die Trommeln 21 und 22 angehalten, wobei die Trommel 22 so angehalten wird, daß die Greifbacken 42a und Mb den Führungen 25 (F ig. Ib) zugewandt sind und die Teilfuge parallel zur durch die Achsen der Trommeln 21 und 22 definierten Ebene liegt. Hiernach werden bei geringer Spannung des Bandes 3, welches in die Trommel 22 eingelegt ist, die Greifbacken 42,) und 42i> dieser Trommel geöffret. Das Band 3 kommt von der Trommel 22 frei, indem es zwischen dem Bund 23 und der Rolle 23 geradegezogen wird.

Hiernach oder gleichzeitig mit der Freigabe des Bandes 3 wird die Trommel 22 mit den geöffneten Greifbacken 42,/ und 42b in Richtung der Führungen 24 gedreht und in einer solchen Stellung angehalten, daß die Teilfuge parallel zum Band 3 ist, welches zwischen dem Bund 23 und der Rolle 28 gespannt ist. Die Greitbacken 42a und 42i> werden geschlossen, wobei das Band 3 /wischen den Klemmflächtn 43 eingespannt wird.

Die Schlitten 26 und 27 werden in die Arbeitsstellung (Fig. 17) gefahren. In die Achsen der Rollen 28 und 29 werden die Riegel 36 eingeführt.

Das Aufwickeln des zweilagigen Bundes 23a auf die Trommel 22 und das Abwickeln des zuvor aufgewickelten Bundes 23 von der Trommel 21 (Fig. 17) entsprechen dem in F ι g. 13 gezeigten Arbeitsgang.

Nach Beendigung des Abwickclns des Bundes 23 von der Trommel 21 wird das Band freigegeben und das folgende Bandstück auf diese Trommel aufgelegt, wie dies aus Fig. 18 ersicht!^;ch ist. Dies entspricht den anhand von F i g. 14 erläuterten Operationen.

Die vorstehend betrachtete erste Ausführiingsform ist konstruktiv einfacher. Das Band 3 wird hierbei während der Freigabe jedoch nicht gestützt md wird mit seinen Rändern entlang den sich öfftnenden Greifbacken gleiten, bis es vun diesen vollständig freikommt und sich frei zwischen eiern jeweils vollen Bund 23 oder 23a und der Rolle 29 spannen kann. Dadurch kann es zu Beschädigungen des Bandes kommen und auf jeden Fall darf die Bandspannung nicht groß sein. Die Einsatzmöglichkeiten dieser Ausführungsform sind mithin etwas begrenzter.

Dagegen gewährleistet der nach der zweiten Ausführungsform gebaute Ofen ein sicheres Auflegen und Freigeben des Bandes 3 von den Trommeln 21 und 22, auch wenn dieses stärker gespannt ist. Durch die Stützung des Bandes bei der Freigabe mittels der Rolle 69 wird die Gefahr seiner Beschädigung vermieden und die Gefahr von Betriebsstörungen erheblich vermindert. Daher kann diese Ausführungsform für beliebige Bandsorten verwendet werden. Die Ofenkonstruktion ist jedoch infolge der hohen Temperaturen ausgesetzten Hebel 60 und 66 mit den Rollen 63 und 69 in der Kammer i9 komplizierter.

Die Brauchbarkeit der einen oder der anderen Ausführungsform des Ofens wird unter Berücksichtigung aller Umstände anhand des konkreten Anwendungsfalles beurteilt.

Hierzu X Bi. :: Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ofen für eine Anlage zur kontinuierlichen Wärmebehandlung eines Metallbandes mit einer beheizbaren wärmeisolierten Kammer, in der zwei parallelachsige, in beiden Drehrichtungen drehbare Trommeln untergebracht sind, welche zum Auf- und Abwickeln des Metallbandes zusammenwirken, wobei in einer Betriebsphase das dem Ofen zulaufende Metallband zusammen mit einem sich von einer der Trommeln abwickelnden Band zu einem zweilagigen Band auf die andere Trommel aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (41) jeder Trommel (21, 22) mit das Metallband (3) fassende und so umlenkenden Greifbacken (42) versehen ist, daß in jeder der Bstriebsphasen das Metallband (3) auf eine der Trommeln (21 und 22) zweilagig aufgewickelt wird, wobei die esae Lage aus dem dem Ofen (9) zulaufenden Strang gebildet ist und die andere Lage sich von der anderen Trommel (21 oder 22) abwickelt, deren zweite Lage wiederum die Haltezone (17) verläßt, und daß die in der Kammer (19) mindestens ein Paar parallelachsig zu den Trommeln (21 und 22) liegender Führungsrollen (28, 29) vorgesehen ist, die in jeweils einer parallel zur durch die Trommelachsen definierten Ebene liegenden Ebene verschieblich sind, wobei die eine Führungsrolle (28) auf der Bandeintrittsseite zum Einlegen des Bandes in die Γη-eifbacken (42) der Trommeln (21, 22) und die andere Führungsrolle (29) auf der Bandaustrittsseite zur Stützung des Bandes bei dessen Freigabe durch die Greifbacken dient.

2. Ofen nach Anspruch l.dadurat gekennzeichnet, daß jede Trommelwelle (41) zwei Greifbacken (42) aufweisi, die in der Mitte der Trommel zusammenstoßen und an beiden Trommelenden um je eine Achse (44) derart antreibbar schwenkbar sind, daß die parallel zur Wellenachse liegende Fuge (43) zwischen Welle (41) und Greifbacken (42) in deren geöffneter Stellung für das Band (3) zugänglich ist und dieses in geschlossener Stellung der Greifbakken in der Fuge gehalten ist.

3.Ofen nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (28, 29) auf je einem Schlitten (26, 27) gelagert sind, welcher längs Führungen (24, 25) in der Kammer (19) antreibbar verschieblich ist.

4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem eintrittsseitigen Schlitten (26) ein zweiarmiger Hebel (60) drehbar um eine Schwenkachse (61) gelagert ist, die parallel zur Achse der zugehörigen, zum Einlegen des Bandes in die eine Trommel (21) dienenden Führungsrolle (28) liegt, wobei der Hebel an seinem einen Arm (62) eine zur Führungsrolle (28) parallele zusätzliche Führungsrolle (63) trägt, die zum Einlegen des Bandes in die andere Trommel (22) dient, und am anderen Arm (64) des Hebels (60) ein Schwenkantrieb (65) angreift, um die zusätzliche Führungsrolle (63) in bezug auf die andere Trommel (22) in eine solche Stellung zu bringen, daß das Band (3) unter Umschlingung der zusätzlichen Führungsrollen (63) durch die Greifbackenfuge (43) dieser Trommel (22) läuft, wobei auf dem austrittsseitigen Schlitten (27) ein zweiarmiger Hebel (66) drehbar um eine Schwenkachse (67) gelagert ist, die parallel zur

Achse der zugehörigen, zur Freigabe des Bandes von der anderen Trommel (22) dienenden Führungsrolle (29) liegt, wobei der Hebel an seinem einen Arm (68) eine der Führungsrollen (29) parallele zusätzliche Führungsrolle (69) trägt, die das Band (3) bei der Freigabe durch die eine Trommel (21) stützt, und am anderen Arm (64) des Hebels (56) ein Schwenkantrieb (65) angreift, um die zusätzliche Führungsrolle (69) in bezug auf die eine Trommel (21) in eine solche Stellung zu bringen, daß das Band (3) unter Umschlingung der zusätzlichen Führungsrolle (69) durch die Greifbackenfuge (43) dieser Trommel (21) läuft.