ITMI940456A1

ITMI940456A1 - Procedimento e dispositivo per trattare termicamente nastri metallici a passaggio continuo

Info

Publication number: ITMI940456A1
Application number: IT000456A
Authority: IT
Inventors: Wilheim Ernenputsch; Helmut Hajo; Unger Udo
Original assignee: Vits Maschinenbau Gmbh
Priority date: 1993-04-24
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-11
Also published as: KR0118679B1; CA2119292A1; JPH07138657A; ITMI940456A0; JP2758359B2; US5431755A; DE4313543C1; CA2119292C; IT1269536B

Description

ugelli a cuscino d'aria (12) sono associate lamiere di copertura, che coprono le file di fori, rispettivamente fessure nelle zone marginali in misura minore che nella zona centrale del nastro. Il campo di applicazione principale dell'invenzione è il trattamento di nastri di alluminio con una larghezza fra 0,5 e 2,5 m ed uno spessore di 0,02 fino a 1,5 mm (figura 2).

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un procedimento per trattare termicamente nastri metallici a passaggio continuo, conformemente alla definizione introduttiva della rivendicazione 1. Inoltre l'invenzione riguarda un dispositivo per attuare il procedimento conforme alla definizione introduttiva della rivendicazione 5.

L'invenzione si basa su procedimenti e dispositivi descritti ad esempio nel brevetto tedesco DE-C 3318 861 oppure nel brevetto europeo EP-B1-0 192 169.

Nel trattamento termico di nastri di alluminio a passaggio continuo di larghezza superiore a circa 0,5 fino a 1 m, in noti procedimenti si verifica un problema che risulta sempre più fastidioso al crescere della larghezza del nastro e al crescere della velocità di passaggio: le zone marginali dei nastri assumono una forma ondulata. Questa ondulazione costituisce un ostacolo nel corso della successiva lavorazione.

La causa della ondulazione è dovuta probabilmente alla dilatazione termica dei nastri. In seguito alla dilatazione termica i bordi del nastro nella zona di riscaldamento assumono una forma curva. Un elemento superficiale che si trova nella zona marginale e nello stato stazionario e rettangolare, nella fase di riscaldamento viene deformato a formare un parallelogramma sghembo. In tal caso con le temperature adottate può essere superato il limite di elasticità, cosicché si verificano deformazioni plastiche, ossia permanenti, che provocano complessivamente dilatazioni nelle zone marginali. Queste dilatazioni portano alla formazione di ondulazioni. Con il successivo raffreddamento con segno algebrico inverso in via di principio dovrebbe valere la stessa cosa.

Possibilmente le dilatazioni marginali osservate possono essere anche spiegate in parte con il fatto che modeste dimensioni laterali dalla direzione di movimento rettilinea nelle zone marginali portano a tensioni, per le quali a temperature elevate si verificano deformazioni plastiche.

Per escludere le indesiderate deformazioni marginali esisteva la tendenza ad addurre di nuovo il calore sull'intera larghezza, il più uniformemente possibile, e a guidare d'altro canto il nastro in modo esattamente rettilineo. Però gli sforzi non hanno portato sempre al risultato sperato. Il risultato era che specialmente a velocità di passaggio relativamente alte era quasi inevitabile la formazione di ondulazione. Pertanto si è stati costretti a ridurre la produzione, per tenere l'ondulazione entro limiti accettabili.

L'invenzione si pone il compito di perfezionare un procedimento di trattamento termico conforme alla definizione introduttiva della rivendicazione 1 e un dispositivo di trattamento termico conforme alla definizione introduttiva della rivendicazione 5, in modo che anche nel caso di nastri larghi ed altre velocità di passaggio si evita l'ondulazione marginale o questa viene ridotta almeno ad una misura non dannosa.

Sorprendentemente questo problema viene risolto mediante le caratteristiche delle rivendicazioni 1, rispettivamente 5. Ciò è particolarmente sorprendente, in quanto gli accorgimenti secondo l'invenzione non riguardano affatto la zona di raffreddamento. Per motivi attualmente non ancora chiaribili manifestamente i processi di ritiro verificantisi nella zona di raffreddamento non hanno alcuna influenza apprezzabile sulla ondulazione marginale. Come risultato da esperienza di esercizio si ottengono risultati ottimali già quando l'incrementato riscaldamento delle zone marginali si limitati ai tratti parziali conformi alle rivendicazioni 2, rispettivamente 6, specialmente conforme alle rivendicazioni 3, rispettivamente 7.

Le caratteristiche preferite delle rivendicazioni 4 e 8 consentono la realizzazione dell'invenzione con modestissimo dispendio supplementare. Però fondamentalmente è possibile naturalmente anche montare aggiuntivi mezzi di trasmissione termica, come ad esempio irradiatori, in corrispondenza delle zone marginali, per aumentare ivi l'adduzione del calore.

In un impianto di produzione, in cui finora si è dovuto necessaria limitare la velocità di passaggio di nastri di alluminio di una determinata larghezza, per evitare l'ondulazione marginale, al valore di 120 m/min, con l'ausilio dell'invenzione si è potuta incrementare la velocità a 200 m/min, senza la comparsa di fastidiose ondulazioni marginali.

Il disegno serve ad illustrare l'invenzione in base ad un esempio di realizzazione rappresentato schematicamente ed in modo fortemente semplificato.

In particolare:

la figura 1 mostra una vista laterale di un dispositivo di trattamento termico secondo l'invenzione.

La figura 2 mostra un ugello a cuscino d'aria modificato secondo l'invenzione.

In una camera di trattamento 11, che si compone a guisa di elementi modulari di più campi 1 fino a 10, al di sopra e al di sotto di un piano orizzontale di guida del nastro sull'intera lunghezza L del tratto di trattamento sono disposte casse di soffiatura aventi la forma di stretti ugelli 12 a cuscino d'aria estendentisi sulla larghezza della camera di trattamento 11. Questi sono collegati con il lato di mandata di ventilatori, che dal lato di aspirazione sono collegati con lo spazio interno della camera di trattamento. Pertanto viene portato in circolazione il gas di trattamento, che soffiato fuori dalle aperture di soffiatura a cuscino d'aria 12, defluisce attraverso le intercapedini esistenti fra i singoli ugelli ed è riscaldato a circa 350°C mediante corpi di riscaldamento non rappresentati. Gli ugelli superiori sono disposti intervallati rispetto agli ugelli inferiori, cosicché il nastro di alluminio 14 passante in direzione della freccia 13 assume un andamento simile ad una sinusoide, che favorisce una stabile posizione di sospensione .

A valle della camera di trattamento 11 è inserito un campo di raffreddamento, non rappresentato, strutturato analogamente ai campi 1 fino a 10 della camera di trattamento 11.

Ogni ugello a cuscino d'aria 12 analogamente alla figura 2 possiede una superficie parietale profilata, rivolta verso il nastro di alluminio passante 14, con due strisce marginali 15, 16, declinanti a guisa di tetto verso i bordi, due ponticelli contrapposti 17, inclinati in senso contrario e vicini alle strisce marginali e una interposta zona superficiale 19 sostanzialmente parallela al piano di guida del nastro. I due ponticelli 17, 18 sono dotati di una rispettiva fila di fori 20. A causa dell'inclinazione dei due ponticelli 17, 18 sono parimenti inclinati i sensi di soffiatura dei getti di gas di trattamento uscenti, cosicché essi convergono in direzione del nastro di alluminio passante.

Sin qui il dispositivo di trattamento corrisponde all'attuale stato della tecnica.

Secondo l'invenzione nei campi 3 fino a 5, ossia su un tratto parziale, che inizia con il 20% del tratto di trattamento e arriva fino al suo centro, le file di fori degli ugelli a cuscino d'aria 12 sono parzialmente coperte da lamiere, come illustrato in figura 2 per mezzo di una linea 21. Corrispondentemente alla linea 21 le lamiere di copertura possiedono un bordo arquato, cosicché i fori 20 di vicinanza del bordo sono completamente scoperti mentre verso il centro del nastro vengono crescentemente coperti. Conseguentemente alle zone marginali del nastro di alluminio passante 14 rispetto al centro del nastro viene addotta una maggiore corrente di gas di trattamento. A questa corrisponde una maggiore adduzione di calore cosicché le zone marginali del nastro di alluminio 14 vengono riscaldate ad una temperatura più alta rispetto alla zona del centro del nastro.

La misura necessaria di copertura dovrà essere determinata sperimentalmente nel singolo caso.

Questo dispositivo è adatto specialmente al trattamento di nastri di alluminio con una larghezza fra 0,5 e 2,5 m ed uno spessore di 0,02 fino a 1,5 mm.

Claims

Rivendicazioni 1. Procedimento per trattare termicamente nastri metallici a passaggio continuo, specialmente nastri di alluminio, che lungo un tratto di trattamento vengono alimentati con un gas di trattamento ad alta temperatura e guidati in sospensione, caratterizzato dal fatto che almeno su una parte del tratto di trattamento alle zone marginali del nastro metallico viene addotto, per unità di superficie più calore rispetto alla zona centrale del nastro.
2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'incrementata adduzione di calore alle zone marginali viene effettuata soltanto su un tratto parziale che arriva fino al centro del tratto di trattamento .
3. Procedimento, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'incrementata adduzione di calore alle zone marginali viene effettuata soltanto su un tratto parziale, che inizia a circa il 20% del tratto di trattamento ed arriva fino al suo centro.
4. Procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che l'incrementata adduzione di calore alle zone marginali avviene mediante soffiatura di una corrente di gas di trattamento incrementata rispetto alla zona centrale del nastro.
5. Dispositivo per attuare il procedimento, secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, con una camera di trattamento, in cui è disposto un sistema di casse di soffiatura per guidare il nastro metallico in sospensione mediante un gas di trattamento ad alta temperatura, caratterizzato dal fatto che almeno su una parte della lunghezza della camera di trattamento sono disposti mezzi di trasmissione del calore, che sono eseguiti in modo da consentire un'incrementata adduzione di calore alle zone marginali del nastro di metallo rispetto al centro del nastro.
6. Dispositivo, secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che nella parte della camera di trattamento, che dall'entrata del nastro arriva fino al centro, sono disposti mezzi di trasmissione di calore, che sono eseguiti in modo da comportare un'incrementata adduzione di calore verso le zone marginali del nastro.
7. Dispositivo, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che nella parte della camera di trattamento, che inizia ad una distanza dall'entrata del nastro pari al 20% della lunghezza complessiva ed arriva fino al centro, sono disposti mezzi di trasmissione del calore, eseguiti in modo da comportare un'incrementata adduzione di calore verso le zone marginali.
8. Dispositivo, secondo una delle rivendicazioni da 5 fino a 7, caratterizzato dal fatto che le casse di soffiatura sono eseguite come ugelli a cuscino d'aria (12), che sono disposti trasversalmente alla direzione di passaggio e presentano rispettivamente due file di fori parallele (20) o fessure, e che ad ogni fila di fori (20), rispettivamente ad ogni fessura, è associata una lamiera di copertura coprente la fila di fori, rispettivamente la fessura, nelle zone marginali, in misura minore rispetto a guanto avviene nella zona centrale del nastro.