DE2551048C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Härten von MetallblechenInfo
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- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Härten von Metallblechen, bei dem die Bleche eine
Kühlkammer oder mehrere hintereinander angeordnete Kühlkammern durchlaufen und hierbei einem zu den
Blechobcrflächen parallelen Strom aus Aerosol mit
ίο einer Flüssigkeit als Schwebestoff, wobei das Massenverhältnis
von Flüssigkeit zu Gas zwischen den 'Vcrten 3 und 9 liegt, ausgesetzt sind, und auf eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Erfindung ist bei Stählen anzuwenden, die nach dem Walzen und Durchlaufen durch einen Rollenherdofen
zweckmäßigerweist einer Abschreckungshärtung <>nd einem Wiederanlassen unterworfen werden. Die
Erfindung ist so bei der Behandlung von Blechen aus schweißbaren Stählen mit hoher Elastizitätsgrenze
M anzuwenden, die schwach legiert sind, bei Stahlblechen
mit hoh;r Härte, Stahlblechen zur Verwendung bei niedrigen Temperaturen. Die Erfindung gestattet
insbesondere das Härten von Blechen mittlerer und großer Stärke.
Durch Abkühlen kann sich der metastabile Austenit eines Kohlenstoffstahls in mehrere Phasen umwandeln,
je nach der Abkühlgeschwindigkeit. Bei hohen Abkühlgeschwindigkeiten
erhält man eine martensitische Struktur, für weniger hohe Abkühlgeschwindigkeiten
ein Zwischenstufengefüge. Durch dieses ergibt sich eine Erhöhung der Elastizitätsgrenze. Die Härtbarkeit von
Stahl ist im wesentlichen eine Funktion des Austenits, insbesondere der Austenit-Korngröße und der in dem
Austenit gelösten Elemente. Zugaben von Elementen wie Nickel, Mangan, Molybdän, Chrom und Bor werden
angewendet, um die Härtbarkeit zu verbessern. Es ist möglich, den Gewinn in bzw. die Ersparnis an
Zusatzelementen anzugeben, der durch eine schnelle Abschreckungshärtung erzielbar ist. Beispielsweise ist
für ein Blech von 20 mm Stärke der Übergang von einer Härtung durch Aufsprühen zu einer Härtung durch
Eintauchen äquivalent zu einer Verringerung von 1% des Gehaltes an Chrom oder einer Verringerung von
03% deü Gehaltes an Nickel oder einer Verringerung
von 0,75% des Molybdängehaltes. Dadurch wird das Interesse verständlich, das an einer Einrichtung für
Abschreckungs- oder schnelle Härtung für die Behandlung der schwach oder mäßig legierten Stähle besteht.
Es sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt,die zum Härten von Blechen dienen.
Es sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt,die zum Härten von Blechen dienen.
Eine erste Einrichtung führt das Härten durch Besprühen der Bleche durch. In dieser Einrichtung
versprühen Düsen Druckwasser auf die oberseitige und die unterseitige Fläche des Bleches, während dieses eine
Translationsbewegung erfährt. Diese Einrichtung hat zwei Nachteile: Die Abkühlgeschwindigkeit ist tatsächlich
ungenügend, was nur die Behandlung von Stählen gestattet, die eine relativ große Menge von Härtungselementen
enthalten. Diese Einrichtung ist infolgedessen ungeeignet für das Härten von schwach legierten
Stählen, die gute Schweißeigenscnaften aufweisen.
Man hat mit der Entwicklung der Härteeinrichtungen mit Roüen erhebliche Fortschritte gemacht. Diese
Einrichtungen haben es gestattet, martensitische Stahle
f>> geringer Härtbarkeit, infolgedessen besserer Schweiß
fähigkeit, zu harten. Fine erste F.innehtung einer
Härtung mit Rollen ist in der FR-PS 14 15912 beschrieben. Sie umfaßt drehangetnebene Rollen, die
dem Blech cine gleichnä3ige Geschwindigkeit geben,
wobei das Blech viel schneller und gleichmäßiger angetrieben wird. Die Rollen sind beiderseits des
Bleches derart angeordnet, daß sie die Gefahren von Verformungen auf ein Kleinstmaß herabdrücken. Das
Härten erfolgt mit Hufe von Zerstäubungsdösenreihen für Wasser unter hohem Druck, die jeweils zwischen
den Rollen angeordnet sind. Verbesserungen dieser Vorrichtung sind in den FR-PS 14 71 847 und 15 06 919
beschrieben; sie gestatten eine gleichmäßigere Anwendung des Härtungswassers, indem man Rollen mit
äußeren Bandagen verwendet. Die zuletzt erwähnte FR-PS 15 06 919 beschreibt eine Vorrichtung, die Rollen
mit Bandagen enthält, zwischen denen das Blech hindurchläuft, und Organe, die das Zerstäuben des
Kühlwassers an dem Einlaß der Vorrichtung durchführen. Der Vorhang des Kühlmediums trifft das Blech
unter einem gewissen Winkel derart, daß das Kühlmedium nach der Blech-Austrittsseite hin austritt und
zwischen den Bandagen der Rollen hindurchströmt. Die Wasserstrahlen greifen das Blech auch zwischen den
Rollen ungefähr senkrecht und unter hohem Druck an, um die Erwärmung zu vermeiden, die die Ausbildung
eines Dampffiimes hervorruft, und um außerdem das Anstauen von Wasser zu unterbinden. Der Wasserdurchsatz
ist sehr bedeutend, was die Verwendung eines Wasservorratsbehälters großer Kapazität und eine sehr
leistungsfähige Pumpenanlage voraussetzt Um zu verhindern, daß die Wassersprühdüsen, die dauernd mit
guter Wirksamkeit arbeiten sollen, durch Galmei oder Zinkoxid zugesetzt werden, ist vorgeschlagen worden,
die Bleche in Öfen mit überwachter Atmosphäre aufzuheizen, was die Bildung von Galmei vermeidet,
aber die Einrichtungskosten erheblich erhöht.
Außer den obenerwähnten Nachteilen hat eine bekannte Einrichtung den Nachteil, daß zwischen den
Rollen an derjenigen Stelle, an der das Blech frei ist, eine
maximale Kühlung bewirkt wird. Dies führt häufig zu örtlichen Verformungen des Bleches. Die dadurch
bedingten Planier- bzw. Glättungsarbeiten sind schwierig und kostspielig.
In der FR-PS 10 61 650 hat man bereits vorgesehen, das Härten eines Bleches dadurch zu erzielen, daß man
während der Bewegung des Bleches eine Zugkraft auf das Blech ausübt und ein Kühlmedium auf beiden Seiten
des Bleches aufsprüht. Das Angreifen der Kühlstrahlen erfolgt senkrecht zu den Blechflächen. Auch hier zeigen
sich die meisten Nachteile der mit Rollen versehenen Härtungseinrichtung.
Aus der FP-PS 2120 966 ist ein Verfahren der
eingangs genannten Ar* bekannt, bei dem ein Wasser-Li'ft-Aerosol aus über und unter dem Blech
angeordneten, leicht in der Blechbewegungsrichtung geneigten und aufeinanderfolgenden Düsen austritt und
in dieser Richtung abströmt. Dabei ist der Luftdurchsatz durch die Düsen begrenzt, und der Durchsatz des
Aerosols ist, auch wenn über die ganze Breite des Bleches verlängerte Düsenschlitze verwendet werden,
quer zur Durchlaufrichtung des Bleches nicht konstant, so daß das Blech noch nicht optimal intensiv und nicht
gleichmäßig abgekühlt wird.
Schließlich ist es aus der FR=PS 22 17 425 bekannt, ein
Metallblech beidseitig durch eine Wasserströmung quer zur Durchlaufrichtung des Bleches zwischen Walzen
abzukühlen, wobei das Blech zusätzlich unter Zugbeanspruchung gehalten wird. Hierdurch wird zwar die
Gleichmäßigkeit der Abkühlung verbessert, doch ergeben sich als Nachteile Abdichuingsprobleme. ein
erheblicher Wasserverbrauch, ein kompliziertes Wasserumlaufleiuingssystem
und eine Unvollkommenheit der Abkühlung wegen der Bildung von Dampffilmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, daß die Abkühlung der Bleche ohne zu große Kühlflüssigkeitsdurchsätze und Abdichtungsprobleme
homogenisiert und bei Bedarf intensiviert wird. Außerdem soll die Erfindung dafür geeignete Vorrichtungen
zur Verfügung stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Aerosol unter gesonderter Einführung von
Flüssigkeit und Luft erzeugt und in der oder den Kühlkammern quer zur Durchlaufrichtung der Bleche
geführt wird und daß zusätzlich zum strömenden Aerosol senkrecht zu diesem und senkrecht zur
Bewegungsrichtung des Bleches Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft eingedüst werden.
Durch die gesonderte Einführung der Flüssigkeit und der Luft und durch die Führung des Aerosols quer zur
Blecheinführongsrichtung ergibt sich eine homogenere
Kühlung, wobei die Homogenität duru1, die zusätzlich
eingedüste Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft gesteigert wird.
Die Intensität der Kühlung läßt sich gleichzeitig mit diesem zusätzlichen Eindosen erhöhen, wenn gemäß
einer Ausgestaltung der Erfindung während des Durchganges des Aerosols Turbulenzen in der Kühlkammer
erzeugt werden.
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und die erfindungsgemäße Vorrichtung zu
dessen Durchführung sind in den Unteransprüchen 3 bis 9 gekennzeichnet.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung machen es möglich, Bleche mit einer großen
Abkühlgeschwindigkeit zu härten bzw. abzuschrecken. Die sehr hohen Abkühlgeschwindigkeiten werden
erhalten, ohne daß man zu große Kühlmediumdurchsätze verwendet. Die Erhöhung der Wirksamkeit des
Härtens macht es möglich, bei bestimmter Zusammensetzung dickere Bleche zu härten und bei konstanten
Kennwerten und Dicken den Gehalt an Kohlenstoff und Legierungselementen in einem erheblichen Maß zu
verringern. Diese Verringerung des Gehalts an Legierungselementen und des Gehalts an Kohlenstoff bringt
eine wesentliche Verbesserung der Schweißbarkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten
Stähle und macht es möglich, Stahlarten hoher Schweißbarkeit zu verarbeiten, die hohe Elastizitätsso
grenzen haben. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben eine Härtung großer
Homogenität.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung machen es möglich. Produkte zu erhalten, die
seh- el et; sind. Diese Verbesserung gestattet eine nennenswerte Verringerung der Planier- und der
Vorplanierarbeit, wav. einerseits eine Reduzierung der
Fabrikationszeiten und andererseits eine Verringerung der restlichen Spannungen gestattet, die durch diese
Maßnahmen erzeugt werden; diese Spannungen können Verformungen beim Schneiden hervorrufen und die
Faltbarkeit verringern.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäC der Erfindung gestatten es. Stahlbleche zu behandeln und
h", solche Bleche mit einer gegebenen Zusammenstellung
wesentlich höherer mechanischer Eigenschaften ohne wesentliche Verformungen oder mit leicht zu beseitigenden
gleichmäßigen OlHTfliichenvcrforinungcn zu
erhalten.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausfi'ihrungsl ■ ispiele beschrieben, die
lediglich als Beispiele zu weiten und in der Zeichnung
veranschaulicht sind. Inder Zeichnung zeigt
Fig. I einen Schnitt im Sinne der Bewegung des
Bleches durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungs·
gemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung der Bewegung des Bleches durch eine andere Ausführungsform der tu
erfindungsgemäfV.'n Vorrichtung;
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der F i g. I
und 2 einer ersten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;
F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A der I- i g. I r>
und 2 einer zweiten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1
und 2 einer dritten Lösung für die Erzeugung und die
SirüiViüüg des Aeroso's, Und 2"
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1
und 2 einer vierten Lösung für das Erzeugen und die Strömung des Gemisches.
Die in Fig. 1 veranschaulichte Härtungsvorrichtung ist am Ausgang eines Rollenherd-Ofens 1 angeordnet. 2Ί
das zu behandelnde Blech bewegt sich im Sinne des Pfeiles f. Das Einführen des Bleches in die Härtungsvorrichtung
ist durch Rollenpaare 2 gewährleistet.
Das Härtungsmedium wird in einem dicht abgeschlossenen Raum geführt, der eine Kühlkammer 61 bildet, die 3d
von dem Blech derart durchquert wird, daß die beiden Flächen einer gleichen Blechlänge dem Härtungsmedium
ausgesetzt werden. Das Blech dringt in den geschlossenen Raum zwischen einem Paar von Rollen 3
ein und wird aus dem Raum zwischen einem Paar von J5 Rollen 4 herausgeführt. Der Raum ist überdies durch
Abdeckungen 5t begrenzt, die jeweils zwischen einer Rolle 3 und einer Rolle 4 auf einer Seite der
Durchzugsebene des Bleches liegen und durch äußere Abdeckungen 8, die an der Einlaß- und der Auslaßseite
angeordnet sind. Dichtungen 9. die in den Abdeckungen eingesetzt sind und auf den Rollen reibend gleiten,
tragen zur Abdichtung der Kühlkammer 61 bei. Zumindest eine der Rollen jedes der Rollenpaare 3 und
4 bildet eine vertikal bewegliche Rollenführung. Diese Führung ist einem Spannmechanismus 31 und 41
unterworfen, der das Anliegen der Rollen an dem Blech und so die Abdichtung des Raumes gewährleistet, der
die Kühlkammer 61 bildet. Damit die Rollen nicht das heiße Blech walzen, wird der Anlage- oder Festspanndruck
kontrolliert. Das Rollenpaar 2, das zwischen dem Ofen und dem Rollenpaar 3 liegt, gewährleistet die
Führung des Bleches, indem es sein Einführen in die eigentliche Härtungsvorrichtung erleichtert: das Anlegen
dieser Rollen an das Blech erfolgt durch den Mechanismus 21.
Die Strömung des Kühlmediums wird geteilt, wenn das Blech durch die Kühlkammer 61 hindurchgeführt
wird, und zwar zwischen einem oberen Strömungsfluß und einem unteren Strömungsfluß. Das Kühlmedium
strömt quer zur Blechtransportrichtung und parallel zur
Bkchoberfläche.
Nach den Fig.3—6 sind die Abdeckungen auf einer
Seite eines Blechrandes durch ein Gehäuse 53 verbunden oder vereinigt, das eine Kammer 612 bildet,
in der das ganze. Kühlmedium oder ein Teil dieses Kühlmediums erzeugt wird. Am Ende der Kammer auf
der Seite des anderen Blechrandes an der Ausströmseite, bezogen auf den Umlauf des Aerosols, isl ein
611 für das Ausströmen des Aerosols wir gesell en.
Die Abkühlung des Bleches 20 an tier AuslaOseitc der
Kühlkammer 61 hinter den Rollen 4 wird durch Zerstäuben eines Kiihlmediums mit Hilfe von Düsen 19
ve! vollständig'.
Die Strömung des Aerosols übt praktisch keinen
Impuls auf das Blech aus. (-line sorgfältige Wahl des Aerosols macht es möglich, gleichmäßigen Wärmeaustausch
aiii der einen und der anderen SrMe ties Bleches
zu erzielen, was jede Verformung aufgrund thermischer
Unterschiede verhindert Die thermischen Beanspruchungen,
die während der Kühlung entstehen, wirken
einander entgegen.
Nach einem Merkmal der I rfindung ist das Kühlmedium ein Flüssigkeitströpfchen-I.uft-Ciemiseh.
el. h. ein Aerosol. Dieses Aerosol wird vorzugsweise durch feine Wasserpartikel als flüssige Phase und Luft
oiler Wasserdampf als gasförmige Phase gebildet. Das Verhüll"!
zweckmäßigerweise in Grenzen von J bis 9 bleiben. Die
Wirksamkeit des Aerosols ist zum Teil auf die außerordentliche Bedeutung der latenten Verdampfungstemperatur
zurückzuführen, die unter Berücksichtigung der Erwärmung der Wasserteilchen 2.6 Millionen
Joule je Kilogramm Wasser absorbiert. Dieser Wert ist beträchtlich im Vergleich zu den geringen Mengen von
Wärme, die von homogenen Flüssigkeiten aus dem Blech b. ^ausgezogen werden. Die Strömungsgeschwindigkeiten
des Aerosols liegen zweckmäßigerweise zwischen 10 und 40 m/s.
Da die flüssige Phase entsprechend dem Weiterströmen des Aerosols teilweise verdampft, ändert sich das
Verhältnis der flüssigen Masse zur gasförmigen Masse. Die in den F i g. 3 bis 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiele machen es möglich, das Verhältnis der
flüssigen zur gasförmigen Masse des Aerosols längs des Strömungsweges zu verändern und im wesentlichen die
Wirksamkeit des Wärmeaustausches gleichzuhalten. Die Homogenität des Kühlvorganges wird verbessert.
Gemäß F i g. 3 sind Düsen 15 und 16 vorgesehen, um die Flüssigkeit und/oder das Gas. die zusammen das
Aerosol bilden, einzuführen. Diese Düsen sind symmetrisch relativ zu dem Blech angeordnet, damit die
Abkühlung symmetrisch ist. Das Eindüsen von Flüssigkeit und/oder Gas vergrößert das Volumen des
Aerosols entsprechend seinem Voranschreiten. Man kann ggf. die dargestellte Variante vorsehen, d. h. eine
progressive Vergrößerung des Querschnitts der Kühikammer 61 im Sinn der Strömung. Ein Teil des Aerosols
wird in der Kammer 612 gebildet, wobei die Düsen 12 Flüssigkeit und die Düsen 13 Luft unter Übeioruck
liefern.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 wird ebenfalls ein Teil des Aerosols in der Kammer 612
erzeugt. Das Einspriihen von Flüssigkeit und/oder Gas ist wieder durch die Düsen 15 und 16 längs des
Aerosolströmungsweges vorgesehen. Aerodynamische, impulserzeugende Führungen 26, die zusätzlich in den
Abdeckungen oder an diesen angebracht sind, begünstigen die Turbulenz. Die Strömung des Aerosols wird
durch den Überdruck in den Kammern 612 und 61 hervorgerufen.
Bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
bringt der Überdruck, der die Strömung des Aerosols erzeugt. Leckströmungen des Aerosols nach außen mit
sich.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den F i g. 5 und
b wird clic Strömung durch Erzeugung eim's Untcrdriieks
am Auslaß 611 aus der Kühlkammer mit Hilfe
einer mehrstufigen Dampfinjektor-Pumpe 17 er/ielt.
Die Abdichtungen haben dann die Aufgabe, das Eintreten von Luft ,u verhindern. Fin nicht dargestellter
ufif! an sich bekannter Apparat der /um Beseitigen von
Teilchen eines flüssigen Anteils dient, die in dem
Aerosol vorhanden sind, kann /wischen den Auslaß und
die Dari.'sfinjektor-Pumpe 17 eingefügt werden, um eine
bessere Wirkungsweise der Pumpe zu erzielen.
Die Strömung kann auch gleichzeitig durch Erzeugung eines Unterdruck* am Austrittsend'.· 611 der
Kühlkammer 61 und durch Er/eiigung eines IJberdrukkes
auf der Eintrittsseite der gleichen Kühlkammer hervorgerufen werden.
Hei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 bewirkt man das Einströmen einer Flüssigkeit durch Düsen 15.
die in der Kühlkammer 61 vorgesehen sind; ein Teil des Aerosols wird in der Kammer 612 durch die
Hiissigkei'.sdüsen !? llr)d f'ie l.nftdüscn 18 erzeugt.
Luftdüsen 27 werden falls notwendig, jeweils neben den Düsen 15 vorgesehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 sind ebenfalls Düsen 15 und 27 vorgesehen, und außerdem
sind die Kammerabdeckungen längs der Strömung bei 26 so ausgebildet, daß stärkere Turbulenzen erzeugt
werden, wobei die Strömungsgeschwindigkeit wieder durch die Dampfinjektor-Pumpe 17 bestimmt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 umfaßt die Vorrichtung zumindest zwei Kühlkammern 61 und
62. in denen jeweils ein Aerosol senkrecht zur Beweg ngsrichtung /'des Bleches strömt. Die Kühlkammer
61 ist begrenzt durch ein Paar von Rollen 3 an der Eintrittsseite, durch die Abdeckungen 51 oberhalb und
unterhalb des Bleches, durch eine seitliche Abdeckung oder ein Gehäuse 53 und durch einen seitlichen Auslaß
611 (diese beiden Elemente sind in den Querschnitten
der Fig. 3 bis 6 dargestellt). Die Kühlkammer 62 ist durch ein Paar Rollen 4 an der Eintrittsseite, durch die
Abdeckungen 52 oberhalb und unterhalb des Bleches, durch ein dem Gehäuse 53 ähnliches oder gleiches
seitliches Gehäuse, durch einen seitlichen, dem Auslaß
611 ähnlichen Auslaß begrenzt. Das Gehäuse 53 und der Auslaß 611 sind in den Querschnitten der F i g. 3 bis 6
gezeigt. Die Trennung zwischen den Kühlkammern 61 und 62 erfolgt vorzugsweise durch Zwischenrollen 7. die
durch einen Mechanismus 71 an das Blech angepreßt werden. Die erste Kühlkammer ist dazu bestimmt, eine
sehr energische Abkühlung zu erzeugen, um ein »schwarzes« Blech zu erhalten, d. h. ein Blech, dessen
Oberfläche weniger als 2000C hat: die Abkühlgeschwindigkeit
wird durch die thermische Impedanz des Bleches bestimmt. Die Kühlkammer 62 ist dazu bestimmt, den
thermischen Austausch des schwarzen Bleches weiterzuführen. Der thermische Wärmeaustauschfluß ist
wesentlich geringer, was eine Energieersparnis mit sich bringt Die beiden Zonen tauschen im Mittel gleichviel
Wärme aus, aber die Länge der Kühlkammer 62 ist größer als die der Kühlkammer 61. Die Kennwerte des
Aerosols, die Strömungsgeschwindigkeit dieses Aerosols und die Turbulenz dieses Aerosols können
vorzugsweise in den beiden Kühlkammern unterschiedlich sein. Auch das Verhältnis der flüssigen Masse zur
gasförmigen Masse in dem Aerosol, das durch die Kühlkammer 61 strömt, kann von dem entsprechenden
Verhältnis des durch die Kühlkammer 62 strömenden Aerosols abweichen. Die dritte Abkühlzonc hat eine
einfache zusätzliche Zerstäubung durch Düsen 19, so dall man das Blech auf eine Temperatur bringt, die eine
leichtere Handhabung ermöglicht. Die Mittel für die Bildung des Aerosols, seiner Turbulenz, seiner Strömung
entsprechen den Mitteln, die in bezug auf die F i g. 3 bis 6 beschrieben wurden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich, wie folgt: Das vordere Ende des Bleches geht zwischen den
Rollen 2 und dann zwischen den Rollen 3 hindurch. Der Blechanfang dringt dann in die Kühlkammer 61 ein, in
der bereits das Aerosol strömt, dann ggf. in die Kühlkammer 62. Das vordere Ende des Bleches erfährt
also eine normale Abschreckungskühlung. Die Strömung des Aerosols geht weiter, bis das hintere Ende des
Bleches die Rollen 4 verlassen hat, was auch ein normales Abschreckungshärten des hinteren Endes des
Bleches ermöglicht.
Die gesamte Anlage, die aus den Rückhalte- oder Festhalterollen 3, den Antriebsrollen 4 und ggf.
Zwischenrollen, den Antriebsmitteln dieser Rollen, den Mitteln zur Begrenzung der Kühlkammer 61 oder der
Kühlkammern 61 und 62, den Mitteln zur Erzeugung des Aerosols, den Mitteln, die zum Abführen und zur
Erzeugung der Strömung des Aerosols dienen, kann fest angeordnet sein. Die Anordnung kann aber auch auf
einem beweglichen Wagen oder Schlitten aufgebaut sein. Der Schlitten wird alsdann auf Gleisen parallel zur
Richtung der Bewegung des Bleches geführt und durch eine Winde auf diesen Gleisen bewegt.
Das Härten des Bleches soll an einem ebenen Blech durchgeführt werden. Die ebene Gestalt des Bleches
kann vor dem Eintreten des Bleches in die erste Härtungskammer 61 hergestellt werden. Um diese
ebene Ausbildung zu erzielen, kann man daran denken, eine Zugbeanspruchung zwischen den Rollen 2 und den
Rollen 3 auf das Blech auszuüben. Die Beanspruchung in dem Blech ergibt sich aus dem Anwenden, einer
einstellbaren Drehmomentdifferenz zwischen den Rollen 2 und den Rollen 3. Die Zugbeanspruchung, die auf
das Blech ausgeübt wird, wird derart berechnet, daß man eine genau bestimmte Längung erhält, die dazu
bestimmt ist, das Blech plan oder eben zu halten, bevor das Kühlmedium wirkt.
Die ebene Form kann auch dadurch erzeugt werden, daß man das Blech in der Kühlkammer 61 unter
Zugspannung setzt und auch in der zweiten Kühlkammer 62 einem Zug unterwirft. Die Beanspruchung des
Bleches ergibt sich dann aus der Differenz von Drehmomenten, die zwischen den Rollen 3 und den
Rollen 4 einstellbar sind. Die ebene Ausbildung während der Härtung kann mit der Planierung vor der Härtung
zusammengefaßt werden. Nicht dargestellte Antriebsmittel sind mit den Rollen gekuppelt, um die
obenerwähnten Drehmomente zu erzeugen bzw. zu erhalten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Härten von Metallblechen, bei dem die Bleche eine Kühlkammer oder mehrere
hintereinander angeordnete Kühlkammern durchlaufen und hierbei einen zu den 31echoberflächen
parallelen Strom aus Aerosol mit einer Flüssigkeit als Schwebestoff, wobei das Massenverhältnis von
Flüssigkeit zu Gas zwischen den Werten 3 und 9 liegt, ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aerosol unter gesonderter Einführung von Flüssigkeit und Luft erzeugt und in der oder den
Kühlkammern quer zur Durchlaufrichtung der Bleche geführt wird und daß zusätzlich zum
strömenden Aerosol senkrecht zu diesem und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bleches
Flüssigkeit oder Flüssigkeit und Luft eingedost werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchgangs des Aerosols
durch die Kühlkammer Turbulenzen in diesem erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech in seiner Bewegungsrichtung
in der Abschreckvorrichtung einer zusätzlichen Zugbeanspruchung unterworfen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebestoff des
Aerosols Wasser ist
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, bestehend aus
an das Blech andrückbaren Rollenpaaren, zwischen denen das Blech hindurchgeführt wird, und Abdekkungen,
die mit den Rollei, eine relativ dichte Kühlkammer bilden, die seitlich mit einem Einlaß
zum Zuführen eines Kühlmediui._s und einem Auslaß zum Ableiten des Kühlmediums versehen ist.
dadurch gekennzeichnet, daß am seitlichen Kammereinlaß Düsen (12) zum Eindüsen von Flüssigkeit
und Düsen (13, 18) zum Eindüsen von Luft vorhanden sind und daß in den Kammerabdeckungen
senkrecht zur Hauptströmungsrichtung und senkrecht zur Blechbewegungsrichtung zusätzliche
Düsen (15, 16 bzw. 15, 27) für Flüssigkeit bzw. Luft, die jeweils paarweise angeordnet sind, vorhanden
sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (61) eine progressive
Vergrößerung ihres Querschnitts in der Hauptströmungsrichtung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kammerabdeckungen
Führungen zur Erzeugung von Turbulenzen angebracht sind oder die Kammerabdeckungen (bei 26)
selbst so ausgebildet sind, daß Turbulenzen entstehen können.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei
relativ dichte Kühlkammern (61, 62) aufweist, die durch ein Paar Zwischenrollen (7) getrennt sind,
wobei an jeder Kühlkammer (61, 62) am seitlichen Kammereinlab die Düsen (12, 13) oder (12, 18) und
evtl. weitere Düsen (15, 16) oder (15, 27) längs der
Querdurchgangsströmung angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
dadurch gekennzeichnet, daß am seitlichen Kammerauslaß
(f>11) wenigstens eine Dampfin jcktor-
Pumpe (17) vorgesehen ist.
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