AT508264B1 - DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF TAPE BANDS - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern (6) mit wenigstens einer Strahlrohreinheit (1), die drei in einer gemeinsamen, zum Blechband (6) parallelen Axialebene liegende Rohre, nämlich ein an einen Brenner anschließbares Mittelrohr (2) und zwei an beiden Enden mit dem Mittelrohr (2) über Rohrbögen (4) verbundene Außenrohre (3), aufweist, und mit einem mit den beiden Rohrbögen (4) zwischen dem Mittelrohr (2) einerseits und den beiden Außenrohren (3) anderseits verbundenen Lagerzapfen (9) auf der dem Brenner gegenüberliegenden Seite der Strahlrohreinheit beschrieben. Um die auftretenden Wärmedehnungen im Bereich der Rohrbögen (4) zu berücksichtigen, wird vorgeschlagen, dass der Lagerzapfen (9) auf einer einen Zwickel (11) zwischen den beiden Rohrbögen (4) überbrückenden Brücke (10) mit zwei beidseits der Achse des Mittelrohrs (2) verlaufenden, unter einem spitzen Winkel zur Achse des Mittelrohrs (2) geneigten Abschnitten (12) angeordnet ist.It is a device for heat treatment of metal strips (6) with at least one jet pipe unit (1), the three lying in a common, parallel to the sheet metal strip (6) axial plane, namely connectable to a burner center tube (2) and two at both ends with the central tube (2) via pipe bends (4) connected to outer tubes (3), and with a with the two pipe bends (4) between the central tube (2) on the one hand and the two outer tubes (3) on the other hand connected bearing pin (9) the opposite side of the burner tube unit described the burner. In order to take into account the occurring thermal expansions in the region of the pipe bends (4), it is proposed that the bearing journal (9) be bridged on a gusset (11) between the two pipe bends (4) with two sides of the axis of the central pipe (FIG. 2) extending, at an acute angle to the axis of the central tube (2) inclined portions (12) is arranged.

Description

österreichisches Patentamt AT 508 264 B1 2010-12-15Austrian Patent Office AT 508 264 B1 2010-12-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern mit wenigstens einer Strahlrohreinheit, die drei in einer gemeinsamen, zum Blechband parallelen Axialebene liegende Rohre, nämlich ein an einen Brenner anschließbares Mittelrohr und zwei an beiden Enden mit dem Mittelrohr über Rohrbögen verbundene Außenrohre, aufweist, und mit einem mit den beiden Rohrbögen zwischen dem Mittelrohr einerseits und den beiden Außenrohren anderseits verbundenen Lagerzapfen auf der dem Brenner gegenüberliegenden Seite der Strahlrohreinheit.Description: The invention relates to a device for heat treatment of metal strip with at least one jet pipe unit, the three lying in a common plane parallel to the sheet metal axial plane tubes, namely connectable to a burner center tube and two at both ends with the center tube via pipe bends connected outer tubes, and having a with the two pipe bends between the central tube on the one hand and the two outer tubes on the other hand connected to the bearing journal on the opposite side of the burner tube unit.

[0002] Zur Wärmebehandlung von Blechbändern ist es bekannt (DE 20 2008 009 065 U1), mit Hilfe von Brennern beheizbare Strahlrohreinheiten vorzusehen, die zwei von einem an den Brenner angeschlossenen Mittelrohr ausgehende, parallel zum Mittelrohr in einer gemeinsamen Axialebene liegende Außenrohre aufweisen, sodass mit Hilfe der endseitig über Rohrbögen mit dem Mittelrohr verbundenen Außenrohre jeweils ein Teilstrom der in das Mittelrohr strömenden heißen Abgase des Brenners im Kreislauf geführt werden kann. Das zu behandelnde Blechband, das parallel zur gemeinsamen Axialebene der Rohre der Strahlrohreinheit mit einer quer zu den Rohrachsen verlaufenden Vorschubrichtung gefördert wird, wird über die von den Rohren der Strahlrohreinheit abgestrahlte Wärmestrahlung erwärmt. Wegen der hohen Temperaturen der Strahlrohre ist die Lagerung der Strahlrohreinheit so auszugestalten, dass die Wärmedehnungen der Rohre in axialer Richtung berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird das Mittelrohr zwischen dem Brenner und den Außenrohren in einem Schwenklager axial festgehalten, während am gegenüberliegenden Ende der Strahlrohreinheit ein üblicherweise hohler Lagerzapfen, der an den beiden die Enden des Mittelrohrs mit den Enden der Außenrohre verbindenden Rohrbögen angeschweißt ist, axial verschiebbar in einem Auflager abgestützt wird. Da jedoch Wärmedehnungen nicht nur in Richtung der Rohrachsen, sondern auch im Bereich der Rohrbögen quer dazu auftreten, ergibt sich eine erhebliche Belastung der Schweißnähte zwischen den Lagerzapfen und den Rohrbögen, was die Gefahr einer Rissbildung mit sich bringt, zumal die Festigkeit der eingesetzten Stähle aufgrund der hohen Temperaturbelastung herabgesetzt ist.For the heat treatment of metal strips, it is known (DE 20 2008 009 065 U1) to provide by means of burners heatable jet pipe units which have two outgoing from a central pipe connected to the burner, parallel to the central tube in a common axial plane outer tubes, so a partial flow of the hot exhaust gases of the burner flowing into the central tube can be circulated in each case with the aid of the outer tubes connected to the central tube at the end via tube bends. The metal strip to be treated, which is conveyed parallel to the common axial plane of the tubes of the jet tube unit with a feed direction extending transversely to the tube axes, is heated by the heat radiation emitted by the tubes of the jet tube unit. Because of the high temperatures of the radiant tubes, the bearing of the radiant tube unit is to be designed in such a way that the thermal expansions of the tubes in the axial direction are taken into account. For this purpose, the central tube between the burner and the outer tubes is held axially in a pivot bearing, while at the opposite end of the jet tube unit, a usually hollow bearing pin, which is welded to the two connecting the ends of the central tube to the ends of the outer tubes pipe bends, axially displaceable in supported by a support. However, since thermal expansions occur not only in the direction of the tube axes, but also in the area of the pipe bends transversely, there is a considerable load on the welds between the journals and the pipe bends, which brings the risk of cracking, especially as the strength of the steels used due the high temperature load is reduced.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zur Wärmebehandlung von Blechbändern so auszugestalten, dass die Wärmedehnungen im Bereich der das Mittelrohr mit den Außenrohren verbindenden Rohrbögen beim Anschluss des Lagerzapfens an diese Rohrbögen berücksichtigt werden können.The invention is therefore based on the object, a device of the type described for heat treatment of metal bands in such a way that the thermal expansion in the region of the central tube connecting the outer tubes pipe bends can be taken into account when connecting the journal to these elbows.

[0004] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Lagerzapfen auf einer einen Zwickel zwischen den beiden Rohrbögen überbrückenden Brücke mit zwei beidseits der Achse des Mittelrohrs verlaufenden, unter einem spitzen Winkel zur Achse des Mittelrohrs geneigten Abschnitten angeordnet ist.The invention solves the problem set by the fact that the bearing pin is arranged on a gusset bridging bridge between the two bends with two sides on both sides of the axis of the central tube extending, inclined at an acute angle to the axis of the central tube sections.

[0005] Durch die den Zwickelbereich zwischen den beiden Rohrbögen überbrückende Brücke wird eine vorteilhaft Voraussetzung für die Aufnahme von Wärmedehnungen im Bereich der Rohrbögen geschaffen, sodass die Verbindung zwischen den Lagerzapfen und der Brücke weitgehend spannungsfrei gehalten werden kann. Dazu kommt, dass durch die Brücke ein unmittelbarer Wärmeübergang von den Rohrbögen auf den Lagerzapfen unterbunden wird, wodurch die Wärmebelastung des Lagerzapfens vermindert wird. Damit über die Brücke Wärmedehnungen im Bereich der beiden Rohrbögen vorteilhaft aufgenommen werden können, weist die Brücke zwei beidseits der Achse des Mittelrohrs verlaufende, unter einem spitzen Wickel zur Achse des Mittelrohrs geneigte Abschnitte auf, sodass durch eine Winkeländerung der zueinander unter einem stupfen Winkel geneigten Abschnitte der Brücke aufgrund im elastischen Bereich auftretender Biegebeanspruchungen ein ausreichender Längenausgleich bei einer Wärmedehnung der Rohrbögen möglich wird.By bridging the gusset region between the two pipe bends bridge an advantageous condition for the absorption of thermal expansion in the area of the pipe bends is created, so that the connection between the journals and the bridge can be kept largely de-energized. In addition, the bridge prevents direct heat transfer from the pipe bends to the bearing journals, which reduces the heat load on the bearing journal. So that over the bridge thermal expansions in the region of the two pipe bends can be advantageously taken, the bridge has two sides of the axis of the central tube extending, under a pointed winding to the axis of the central tube inclined sections, so that by an angle change of each other at a staggered angle sections the bridge due to bending stresses occurring in the elastic region a sufficient length compensation at a thermal expansion of the pipe bends is possible.

[0006] Besonders einfache Konstruktionsbedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die Brücke symmetrisch zur Achse des Mittelrohrs ausgebildet ist, weil in diesem Fall die zum Mittelrohr koaxiale Lagerung der Strahleinheit in einfacher Weise sichergestellt 1/5 österreichisches Patentamt AT 508 264 B1 2010-12-15 werden kann.Particularly simple construction conditions arise in this context, when the bridge is formed symmetrically to the axis of the center tube, because in this case, the coaxial to the central tube storage of the jet unit ensured in a simple manner 1/5 Austrian Patent Office AT 508 264 B1 2010-12 -15 can be.

[0007] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0008] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern ausschnittsweise im Bereich der Strahlrohreinheit in einer vereinfachten Seitenansicht und [0009] Fig. 2 die Strahlrohreinheit ausschnittsweise im Bereich des Lagerzapfens in einer zumIn the drawing, the subject invention is shown, for example. 1 shows a device according to the invention for the heat treatment of sheet-metal strips in sections in the area of the jet pipe unit in a simplified side view, and [0010] FIG. 2 shows the jet pipe unit in sections in the region of the bearing journal in a plane view

Teil aufgerissenen Seitenansicht in einem größeren Maßstab.Part torn side view on a larger scale.

[0010] Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern wenigstens eine Strahlrohreinheit 1 auf, die ein Mittelrohr 2 und zwei mit dem Mittelrohr 2 in einer gemeinsamen Axialebene liegende, parallele Außenrohre 3 umfasst. Die Außenrohre 3 sind mit dem Mittelrohr 2 jeweils über endseitige Rohrbögen 4 strömungsverbunden. Die von einem an eine Verlängerung 5 des Mittelrohrs 2 angeschlossenen Brenner in das Mittelrohr 2 strömenden heißen Abgase werden somit über die beiden Außenrohre 3 teilweise im Kreislauf geführt. Mit Hilfe der von den Rohren 2, 3 abgestrahlten Strahlungswärme wird ein strichpunktiert angedeutetes Blechband 6 erwärmt, das parallel zur gemeinsamen Axialebene der Rohre 2, 3 geführt wird, und zwar in einer Vorschubrichtung 7, die quer zu den Rohrachsen verläuft.As can be seen in FIG. 1, the device for heat treatment of metal strips at least one jet pipe unit 1, which comprises a central tube 2 and two parallel outer tubes 3 lying with the central tube 2 in a common axial plane. The outer tubes 3 are fluidly connected to the central tube 2 in each case via end pipe bends 4. The hot exhaust gases flowing into the central pipe 2 from a burner connected to an extension 5 of the center pipe 2 are thus partially recirculated via the two outer pipes 3. With the help of radiated from the tubes 2, 3 radiant heat a dash-dotted lines indicated sheet metal strip 6 is heated, which is guided parallel to the common axial plane of the tubes 2, 3, in a feed direction 7, which extends transversely to the tube axes.

[0011] Die Strahlrohreinheit 1 wird beidseits der Rohre 2 und 3 gelagert, sodass sich eine weitgehend gleichmäßige Aufteilung der Gewichtsbelastung auf die beiden Auflager ergibt. Während das die Verlängerung 5 des Mittelrohrs 2 aufnehmende, aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Auflager 8 die Strahlrohreinheit 1 axial festlegt, stütz das gegenüberliegende Auflager 8 die Strahlrohreinheit 1 axial verschiebbar ab. Zu diesem Zweck trägt die Strahlrohreinheit 1 an dem der Verlängerung 5 gegenüberliegenden Ende des Mittelrohrs 2 einen üblicherweise rohrförmigen Lagerzapfen 9, der axial verschiebbar in einer entsprechenden Aufnahme des Auflagers 8 abgestützt ist. Aufgrund der hohen Abgastemperaturen innerhalb der Rohre 2, 3 werden diese Rohre einer entsprechenden Wärmedehnung unterworfen, wobei der dadurch notwendige axiale Längenausgleich über den im Auflager 8 verschiebbaren Lagerzapfen 9 sichergestellt wird. Es unterliegen aber nicht nur die Rohre 2, 3, sondern auch die Rohrbögen 4 einer Wärmebelastung, was eine Wärmedehnung der Rohrbögen in Bogenlängsrichtung bedingt. Damit auch diese Wärmedehnungen im Bereich der Rohrbögen 4 berücksichtigt werden können, ist der Lagerzapfen 9 nicht unmittelbar an den Rohrbögen 4 befestigt, sondern an einer Brücke 10 angeordnet, die den Zwickelbereich 11 zwischen den beiden Rohrbögen 4 überbrückt. Über diese Brücke können somit Wärmedehnungen der Rohrbögen 4 ausgeglichen werden.The jet pipe unit 1 is mounted on both sides of the tubes 2 and 3, so that there is a largely uniform distribution of the weight load on the two supports. While the extension 5 of the central tube 2 receiving, not shown for reasons of clarity bearing 8 axially sets the jet pipe unit 1, supports the opposite support 8, the jet pipe unit 1 axially slidably from. For this purpose, the jet pipe unit 1 carries at the opposite end of the extension 5 of the central tube 2 a usually tubular bearing pin 9 which is axially displaceably supported in a corresponding receptacle of the support 8. Due to the high exhaust gas temperatures within the tubes 2, 3, these tubes are subjected to a corresponding thermal expansion, whereby the thereby necessary axial length compensation is ensured via the bearing pin 8 displaceable in the bearing 8. But not only the tubes 2, 3, but also the pipe bends 4 are subject to a heat load, which causes a thermal expansion of the pipe bends in the sheet longitudinal direction. So that these thermal expansions in the region of the pipe bends 4 can be taken into account, the bearing pin 9 is not attached directly to the pipe bends 4, but arranged on a bridge 10, which bridges the gusset region 11 between the two pipe bends 4. Thermal expansion of the pipe bends 4 can thus be compensated via this bridge.

[0012] Gemäß der Fig. 2 wird die Brücke 10 zu diesem Zweck durch zwei Abschnitte 12 gebildet, die unter einem spitzen Winkel zur Achse des Mittelrohrs 2 verlaufen und miteinander einen stumpfen Winkel einschließen. Ändert sich aufgrund von Wärmedehnungen der Rohrbögen 4 der Abstand der Schweißnähte zwischen den Abschnitten 12 und den Rohrbögen 4, so können diese Längenänderungen durch eine elastische Biegung und einer damit verbundenen Änderung der Winkellage der Abschnitte 12 ohne weiteres ausgeglichen werden. Dies bedeutet, dass die Schweißnähte zwischen den Abschnitten 12 der Brücke 10 und dem Lagerzapfen 9 von Verspannungen zufolge der Wärmedehnung der Rohrbögen 4 weitgehend frei bleiben, was die sonst gegebene Gefährdung der Verbindung des Lagerzapfens 9 mit den Rohrbögen 4 vermeidet. Dazu kommt, dass über die Abschnitte 12 der Brücke 10 der unmittelbare Wärmeübergang von den Rohrbögen 4 auf die Lagerzapfen 9 unterbrochen wird und daher mit einer geringeren Wärmebelastung des Lagerzapfens 9 gerechnet werden kann. 2/52, the bridge 10 is formed for this purpose by two portions 12 which extend at an acute angle to the axis of the central tube 2 and together form an obtuse angle. Changes due to thermal expansion of the pipe bends 4, the distance between the welds between the sections 12 and the pipe bends 4, these changes in length can be compensated by an elastic bend and an associated change in the angular position of the sections 12 readily. This means that the welds between the sections 12 of the bridge 10 and the bearing pin 9 of tension due to the thermal expansion of the pipe bends 4 remain largely free, which avoids the otherwise given threat to the connection of the bearing pin 9 with the pipe bends 4. In addition, via the sections 12 of the bridge 10, the direct heat transfer from the pipe bends 4 to the bearing journals 9 is interrupted and can therefore be reckoned with a lower heat load on the bearing pin 9. 2.5

Claims (2)

österreichisches Patentamt AT 508 264 B1 2010-12-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern mit wenigstens einer Strahlrohreinheit, die drei in einer gemeinsamen, zum Blechband parallelen Axialebene liegende Rohre, nämlich ein an einen Brenner anschließbares Mittelrohr und zwei an beiden Enden mit dem Mittelrohr über Rohrbögen verbundene Außenrohre, aufweist, und mit einem mit den beiden Rohrbögen zwischen dem Mittelrohr einerseits und den beiden Außenrohren anderseits verbundenen Lagerzapfen auf der dem Brenner gegenüberliegenden Seite der Strahlrohreinheit, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzapfen (9) auf einer einen Zwickel (11) zwischen den beiden Rohrbögen (4) überbrückenden Brücke (10) mit zwei beidseits der Achse des Mittelrohrs (2) verlaufenden, unter einem spitzen Winkel zur Achse des Mittelrohrs (2) geneigten Abschnitten (12) angeordnet ist.Austrian Patent Office AT 508 264 B1 2010-12-15 Claims 1. A device for heat treatment of sheet metal strips with at least one jet pipe unit, the three in a common, parallel to the sheet metal strip axial plane, namely a connectable to a burner center tube and two at both ends with the outer tube connected via pipe bends, and having a with the two pipe bends between the central tube on the one hand and the two outer tubes on the other hand connected bearing pin on the burner side opposite the burner tube unit, characterized in that the bearing pin (9) on a gusset ( 11) between the two pipe bends (4) bridging bridge (10) with two on both sides of the axis of the central tube (2) extending, at an acute angle to the axis of the central tube (2) inclined portions (12) is arranged. 2. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (10) symmetrisch zur Achse des Mittelrohrs (2) ausgebildet ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 3/52. Device according to one of claim 1, characterized in that the bridge (10) is formed symmetrically to the axis of the central tube (2). For this 2 sheets of drawings 3/5