JP5542945B2 - 金属薄板ストリップを熱処理する装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属薄板ストリップを熱処理する装置であって、少なくとも１つのラジアントチューブユニットが設けられており、該ラジアントチューブユニットが、金属薄板ストリップに対して平行な、共通の１つの軸方向平面内に位置する３つの管、すなわちバーナに接続可能な１つの中心管と、両端部において湾曲管を介して中心管に結合された２つの外側管とを有しており、さらに、ラジアントチューブユニットの、バーナとは反対に位置する側に、中心管と両外側管との間の両湾曲管に結合された支承ピンが設けられている形式の金属薄板ストリップを熱処理する装置に関する。

従来技術
金属薄板ストリップ（金属帯）を熱処理するためには、バーナによって加熱可能なラジアントチューブ（放射管）ユニットを設けることが知られている（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２０２００８００９０６５号明細書）。ラジアントチューブユニットは、バーナに接続された１つの中心管から出発する、該中心管に対して平行に、共通の１つの軸方向平面内に位置する２つの外側管を有しているので、端部側で湾曲管を介して中心管に結合された外側管によって、バーナの、中心管内に流入する高温の排ガスのそれぞれの１つの部分流を循環させることができる。処理されるべき金属薄板ストリップは、ラジアントチューブユニットの管の共通の軸方向平面に対して平行に、管軸線に対して直交する横方向に延びる送り方向に搬送されて、ラジアントチューブユニットの管から放射される熱放射によって加熱される。ラジアントチューブの高温のために、ラジアントチューブユニットの支承部は、管の熱膨張を軸方向で考慮するように形成されなければならない。この目的のために、中心管は、バーナと、外側管との間で、旋回軸受け内で軸方向に位置固定される一方で、ラジアントチューブユニットの反対の側に位置する端部では、一般的には中空状の支承ピンが、支持体内に軸方向で移動可能に支持されている。この場合、支承ピンは、中心管の端部を外側管の端部に結合させる両湾曲管に固着するように溶接されている。しかし、熱膨張は、管軸線の方向だけではなく、湾曲管の領域において該湾曲管に対して横方向にも発生するので、支承ピンと湾曲管との間の溶接シームに著しい負荷が生じる。このことは、亀裂形成の虞をもたらし、さらには、高い温度負荷に基づいて、使用された鋼の強度を低下させる。

発明の開示
本発明の根底を成す課題は、金属薄板ストリップを熱処理するための、冒頭で述べた形式の装置を改良して、中心管を外側管に結合する湾曲管の領域における熱膨張が、湾曲管への支承ピンの結合時に考慮され得るようにすることである。

上記課題を解決するための本発明による構成では、支承ピンが、両湾曲管の間の楔状部を橋渡しするブリッジに配置されていて、ブリッジが、２つの区分を備えていて、該２つの区分が、中心管の軸線の両側に延びる、中心管の軸線に対して鋭角に傾けられているようにした。

両湾曲管の間の楔状領域を橋渡しするブリッジによって、湾曲管の領域の熱膨張を受容するための有利な前提が得られるので、支承ピンとブリッジとの間の結合部は十分に応力を受けないままにすることができる。さらに、ブリッジによって、湾曲管から支承ピンへの直接的な熱伝達が遮られ、これによって支承ピンの熱負荷が減じられる。ブリッジを介して両湾曲管の領域の熱膨張を有利に受容することができるように、ブリッジは、２つの区分を有していて、該２つの区分は、中心管の軸線の両側に延びていて、該中心管の軸線に対して鋭角に傾けられている。これによって、ブリッジの、互いに対して鈍角に傾けられた区分の角度変化により、弾性的な領域に生じる曲げ負荷に基づいて、十分な長さ補償が湾曲管の熱膨張時に可能となる。

これに関連した特に簡単な構成条件は、ブリッジが、中心管の軸線を中心として対称的に形成されていることにより生じる。なぜならば、この場合に、ラジアントチューブユニットの、中心管に対して同軸的な支承が簡単に保証され得るからである。

本発明の対称が図面に例示的に示されている。

金属薄板ストリップを熱処理するための本発明による装置のラジアントチューブユニットの領域を部分的に示す簡略化された側面図である。 ラジアントチューブを、支承ピンの領域で部分的に拡大された縮尺で示す破断された側面である。

本発明を実施するための形態
図１から判るように、金属薄板ストリップ（金属帯）を熱処理する装置は、少なくとも１つのラジアントチューブ（放射管）ユニット１を有している。このラジアントチューブユニット１は、１つの中心管２と、該中心管２と共に共通の１つの軸方向平面内に位置する平行な２つの外側管３を有している。外側管３は、中心管２に、それぞれ端部側の湾曲管４を介して流体接続されている。したがって、中心管２の延長部５に接続されたバーナから当該中心管２内に流入する高温の排ガスは、両方の外側管３を介して部分的に循環される。管２，３から放射される放射熱によって、一点破線で示された金属薄板ストリップ６が加熱される。金属薄板ストリップ６は、管２，３の共通の軸方向平面に対して平行に、しかも管軸線に対して直交する横方向に延びる送り方向７でガイドされる。

ラジアントチューブユニット１は、管２，３の両側で支承されるので、両支持体への重量の十分に均一な分配が得られる。中心管２の延長部５を収容する支持体８（見易くするために図示せず）がラジアントチューブユニット１を軸方向で位置固定しているのに対して、上記支持体とは反対の側に位置する支持体８は、ラジアントチューブユニット１を軸方向で移動可能に支持している。このためには、ラジアントチューブユニット１は、中心管２の、延長部５とは反対の側に位置する端部において、一般的には管形の支承ピン９を支持している。この支承ピン９は、支持体８に設けられた相応する収容部内で軸方向に移動可能に支持されている。管２，３の内部の高い排ガス温度に基づいて、これらの管２，３は、相応して熱膨張させられる。この場合、熱膨張により必要となる軸方向の長さ補償は、支持体８内で移動可能な支承ピン９を介して確保される。しかし、管２，３だけではなく、湾曲管４も熱負荷されている。このことは、湾曲部長手方向での湾曲管４の熱膨張を引き起こす。湾曲管４の領域の熱膨張も考慮することができるように、支承ピン９は湾曲管４に直接に取り付けられるのではなく、ブリッジ１０に配置されている。このブリッジ１０は、両湾曲管４の間の楔状領域１１を橋渡しする。したがって、このブリッジを介して、湾曲管４の熱膨張を補償することができる。

この目的のために、図２によれば、ブリッジ１０は、２つの区分１２により形成されている。これらの区分１２は、中心管２の軸線に対して鋭角に延びていて、互いに対して鈍角を成している。湾曲管４の熱膨張に基づいて、区分１２と湾曲管４との間の溶接シーム同士の間隔が変化すると、この長さ変化は、区分１２の弾性的なたわみとこれに伴う角度状態の変化によって、簡単に補償され得る。このことは、ブリッジ１０の区分１２と、支承ピン９との間の溶接シームが、湾曲管４の熱膨張に起因する応力（Verspannung）を僅かにしか受けないことを意味している。このことは、応力が排除されていない場合に起こる、湾曲管４と支承ピン９との結合部の損傷を阻止する。さらに、ブリッジ１０の区分１２を介して、湾曲管４から支承ピン９への直接的な熱伝達が阻止されて、支承ピン９の減少した熱負荷が見込まれ得る。

Claims (2)

1. 金属薄板ストリップ（６）を熱処理する装置であって、少なくとも１つのラジアントチューブユニット（１）が設けられており、該ラジアントチューブユニット（１）が、金属薄板ストリップ（６）に対して平行な共通の１つの軸方向平面内に位置する３つの管、すなわちバーナに接続可能な１つの中心管（２）と、両端部において湾曲管（４）を介して中心管（２）に結合された２つの外側管（３）とを有しており、さらに、ラジアントチューブユニット（１）の、バーナとは反対に位置する側に、中心管（２）と、両外側管（３）との間の両湾曲管（４）に結合された支承ピン（９）が設けられており、該支承ピン（９）は、中心管（２）の長手方向に延びており、軸方向に移動可能に支持体（８）内にガイドされている形式の金属薄板ストリップを熱処理する装置において、
   支承ピン（９）が、両湾曲管（４）の間の楔状部（１１）を橋渡しするブリッジ（１０）に配置されていて、該ブリッジ（１０）が２つの区分（１２）を備えていて、該２つの区分（１２）が、中心管（２）の軸線の両側に延びていて、該中心管（２）の軸線に対して鋭角に傾けられていることを特徴とする、金属薄板ストリップを熱処理する装置。
2. ブリッジ（１０）が、中心管（２）の軸線を中心として対称的に形成されている、請求項１記載の装置。

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