DE2551048A1 - Verfahren und vorrichtung zum haerten von metallblechen - Google Patents

Description

CREUSOT-LOIRE, Paris (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Metallblechen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die ein schnelles Härten eines Metallbleches gestatten, das gleichmäßig bewegt wird, während es einer Zugkraft unterworfen ist, oder das ganz einfach eben gehalten wird.

Die Erfindung ist bei Stählen anzuwenden, die nach dem Walzen und Durchlaufen durch einen Rollenherdofen zweckmäßigerweise einer Abschreckungshärtung und einem Wiederanlassen unterworfen werden. Die Erfindung ist so bei der Behandlung von Blechen aus schweißbaren Stählen mit hoher Elastizitätsgrenze anzuwenden, die schwach legiert sind, bei Stahlblechen mit hoher Härte, Stahlblechen zur Verwendung bei niedrigen Temperaturen usw. Die Erfindung gestattet insbesondere das Härten von Blechen mittlerer und großer Stärke.

Durch Abkühlen kann sich der metastabile Austenit eines KohlenstoffStahls in mehreren Phasen umwandeln, je

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nach der Abkühlgeschwindigkeit. Bei hohen Abkühlgeschwindigkeiten erhält man eine martensitische Struktur, für weniger hohe Abkühlgeschwindigkeiten ein Zwischenstufengefüge. Daraus folgt 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 Abschrekkungshärtung erzielbar ist. Beispielsweise ist für ein Blech von 20 mm Stärke der Obergang von einer Härtung durch Aufsprühen zu einer Härtung durch Eintauchen äquivalent zu einer Verringerung von 1 % des Gehaltes an Chrom oder einer Verringerung von 0,9 % des Gehaltes an Nickel oder einer Verringerung von 0,75 % des Molybdängehaltes. Dadurch wird das Interesse verständlich, das an einer Einrichtung für Absehreckungs- 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.

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 Schweißeigenschaften aufweisen.

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Man hat mit der Entwicklung der Härteeinrichtungen mit Rollen erhebliche Fortschritte gemacht. Diese Einrichtungen haben es gestattet, martensitische Stähle geringer Härtbarkeit, infolgedessen besserer Schweißfähigkeit, zu härten. Eine erste Einrichtung einer Härtung mit Rollen ist in dem französischen Patent 1 415 912 beschrieben. Sie umfaßt drehangetriebene Rollen, die dem Blech eine gleichmäßige 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 Hilfe von Zerstäubungsdüsenreihen für Wasser unter hohem Druck, die jeweils zwischen den Rollen angeordnet sind. Verbesserungen der soeben erwähnten Vorrichtung sind in den französischen Patentschriften 1 471 847 und 1 506 919 beschrieben, sie gestatten eine gleichmäßigere Anwendung des Härtungswassers, indem man Rollen mit äußeren Bandagen verwendet. Das zuletzt erwähnte französische Patent 1 506 919 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 Kühlfluids trifft das Blech unter einem gewissen Winkel derart, daß das Fluid 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 Dampffilmes 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 Zinkoxyd zugesetzt werden,

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haben es gewisse Hüttenleute als interessant gefunden, die Bleche in öfen mit überwachter Atmosphäre aufzuheizen, was die Bildung von Galmei vermeidet, aber die Einrichtungskosten erheblich erhöht.

Außer den oben erwähnten 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 Planierbzw. Glättungsarbeiten sind schwierig und kostspielig.

In der französischen Patentschrift 1 061 650 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 Kühlfluid auf beide 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.

Die in der französischen Patentschrift 2 120 966 beschriebene Einrichtung führt das Härten mittels einer Mehrzahl von Düsen durch, die einen Wassernebel liefern. Diese Düsen sind einerseits und andererseits des Bleches angeordnet und leicht in der Richtung der Bewegung des Bleches geneigt.

Die französische Patentschrift 2 217 425 beschreibt eine Härtungseinrichtung für schnelles Härten, bei der das Blech unter Zugbeanspruchung gebracht wird, während ein Kühlfluid quer über das Blech in Berührung mit beiden Blechflächen strömt. Die seitliche Anordnung der Vorrichtungen für das Erzeugen und das Abführen des Kühlfluids und die Querströmung des Fluids begünstigen die Gleichmäßigkeit der Abkühlung.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung macht es möglich, Bleche mit einer großen Abkühlgeschwindigkeit zu härten bzw. abzuschrecken. Die sehr hohen Abkühlgeschwindigkeiten werden erhalten, ohne daß man zu große Kühlfluiddurchsätze 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 erarbeiten, die hohe Elastizitätsgrenzen haben. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben eine Härtung großer Homogenität, was es möglich macht, eine noch größere Homogenität der Kennwerte der instabilen Stahlarten zu erzielen.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung machen es möglich, Produkte zu erhalten, die sehr gut eben sind. Diese Verbesserung gestattet eine nennenswerte Verringerung der Planier- und der Vorplanierarbeit, was einerseits eine Reduzierung der Pabrikationszeiten 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 gemäß der Erfindung gestatten es, Stahlbleche zu behandeln und solche Bleche mit einer gegebenen Zusammenstellung wesentlich höherer mechanischer Eigenschaften ohne wesentliche Verformungen oder mit leicht zu beseitigenden gleichmäßigen Oberflächenverformungen zu erhalten.

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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß man zumindest einen Strom eines Kühlfluids führt und ein ebenes Blech parallel zur Stromrichtung durch diesen Strom in einer Richtung senkrecht zur Strömung des Fluids hindurchbewegt; das Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlfluid ein Aerosol ist.

Nach einem weiteren Merkmal wird das Blech einer Zugbeanspruchung senkrecht zur Strömungsrichtung des Aerosols vor dem Austritt des Bleches aus der Aerosolströmung unterworfen.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung werden in der Aerosolströmung Turbulenzen erzeugt.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal des Verfahrens wird die Strömung des Aerosols durch Schaffen eines Unterdrückes hinter der Fluidströmung oder eines überdrukkes vor ihr erzeugt.

Nach einem anderen Merkmal des Verfahrens sieht man das Injizieren zumindest eines das Aerosol bildenden Fluids in zumindest einem Punkt des Strömungsweges des Aerosols vor.

Ein weiteres Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß man das Aerosol längs zumindest zwei Querströmungen führt, die dicht aneinanderliegen und alle beide von dem Blech durchdrungen werden.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben, die lediglich als Beispiele zu werten und in der Zeichnung veranschaulicht sind. In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 einen Schnitt im Sinne der Bewegung des Bleches durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäBen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung der Bewegung des Bleches durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer ersten Lösung für das Erzeugen der Strömung des Aerosols;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer zweiten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer dritten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer vierten Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer fünften Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2 einer sechsten Lösung für das Erzeugen und die Strömung des Aerosols;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 und 2, der eine siebente Lösung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols dar- stellt;

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Fig, 10 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig, 1 und 2 durch eine achte Losung für die Erzeugung und die Strömung des Aerosols.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Härtungsvorrichtung ist am Ausgang eines Rollenherd-Ofens 1 angeordnet, das zu behandelnde Blech bewegt sich im Sinne des Pfeiles f. Das Einführen des Bleches in die Härtungsvorrichtung ist durch Einführungsrollen 2 gewährleistet.

Das Härtungsfluid wird in einem dicht abgeschlossenen Raum gefuhrt/ der eine Kammer 61 bildet, die von dem Blech derart durchquert wird, daß die beiden Flächen einer gleichen Blechlänge dem Härtungsfluid 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 Rollen 4 herausgeführt. Der Raum ist überdies durch Abdeckungen 51 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 Kammer 61 bei. Zumindest eine der Rollen jedes der Rollenpaare 3 und 4 bildet eine vertikal bewegliche Rollenführung. Diese Führung ist eine» Spannmechanismus 31 und 41 unterworfen, der das Anliegen der Rollen an dem Blech und so die Abdichtung des Raumes gewährleistet, der die Kammer 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.

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Die Strömung des Kühlfluids wird geteilt, wenn das Blech durch die Kammer 61 hindurchgeführt wird, und zwar zwischen einem oberen Strömungsfluß und einem unteren Strömungsfluß. Das Kühlfluid strömt senkrecht zum Sinne der Verschiebung des Bleches, d. h. es strömt in der Richtung der Blechbreite parallel zu den Rollen 3 und 4.

Nach den Fig. 3-10 sind die Abdeckungen auf einer Seite eines Blechrandes durch ein Gehäuse 53 verbunden oder vereinigt, das eine Kammer 612 bildet, in der das ganze Kühlfluid oder ein Teil dieses Fluids erzeugt wird. Am Ende der Kammer auf der Seite des anderen Blechrandes an der Ausströmseite, bezogen auf den Umlauf des Aerosols, ist ein Austritt 611 für das Ausströmen des Kühlfluids vorgesehen.

Die Abkühlung an der Auslaßseite der Kammer 61 hinter den Rollen 4 wird durch Zerstäuben eines Kühlfluids mit Hilfe von Düsen 19 vervollständigt.

Die Strömung des Fluids übt praktisch keine Kraft auf das Blech aus. Eine sorgfältige Wahl des Fluids macht es möglich, gleichmäßigen Wärmeaustausch auf der einen und der anderen Seite des Bleches zu erzielen, was jede Verformung aufgrund thermischer Unterschiede verhindert. Die thermischen Beanspruchungen, die während der Kühlung entstehen, wirken einander entgegen.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung ist das Kühlfluid ein Aerosol. Dieses Aerosol wird vorzugsweise durch feine Wasserpartikel als flüssige Phase und Luft oder Wasserdampf als gasförmige Phase gebildet. Das Verhältnis der Flüssigkeitsmasse zu der Gasmasse soll zweckmäßigerweise in Grenzen von 3 bis 9 bleiben. Die Wirksamkeit des Kühlfluids ist zum Teil auf die außerordentliche Bedeutung der Ia-

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tenten Verdampfungstemperatur zurückzuführen, die unter Berücksichtigung der Erwärmung der Wasserteilchen 610 Kilokalorien (2,6 Millionen Joule) je Kilogramm Wasser absorbiert. Dieser Wert ist beträchtlich im Vergleich zu den geringen Mengen von Wärme, die von homogenen Fluiden (beispielsweise 10 Kilokalorien je Kilogramm Wasser für eine Erwärmung von 10° der Wassermasse) aus dem Blech herausgezogen werden. Die Strömungsgeschwindigkeiten des Aerosols liegen zweckmäßigerweise zwischen 10 und 40 m/s.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 wird das Aerosol in der Kammer 612 erzeugt. Die flüssige Phase des Aerosols wird in Form eines Nebels durch Zerstäuberdüsen 12 zugeführt, die mit Druckflüssigkeit gespeist werden. Die gasförmige Phase, die von den Düsen 13 geliefert wird, dient dazu, das Aerosol unter überdruck zu setzen und aus der öffnung 611 herauszutreiben. Bei dieser Ausführung ist die Abkühlung des Bleches an der äußeren Seite kleiner als die Abkühlgeschwindigkeit an der Eintrittsseite des Kühlmittelfluids.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 verbessert die Wirksamkeit der Kühlung. Es sind Mittel vorgesehen, um innerhalb des Aerosols in der Kammer 61 Turbulenzen zu erzeugen. Diese Mittel zur Erzeugung der Turbulenz sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus mechanisch gewellten Führungen 14 gebildet, die an den inneren Wandflächen der Abdeckungen 51 angeordnet sind. Weitere Mittel können vorgesehen werden. Das Erzeugen von Turbulenzen ist zweckmäßig, damit statistisch eine gewisse Anzahl von Tröpfchen das Blech in einer gegebenen Zeit berühren und durch sofortige Verdampfung ihm Wärme entziehen, ohne daß wegen einer isolierenden Dampfschicht nur eine Erwärmung entsteht. Die Wirksamkeit der Kühlung wird auf diese Weise wesentlich verbessert.

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Bei den AusfÜhrungsbeispielen nach den Fig. 3 und 4 verdampft die flüssige Phase entsprechend dem Voranschreiten des Aerosols. Das Verhältnis der flüssigen Masse zur gasförmigen Masse ändert sich. Das in der Fig. 5 veranschaulichte Ausführungsbeispiel macht 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. Düsen 15 und 16 sind 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 Einspritzen von Flüssigkeit und/oder Gas vergrößert das Volumen des Aerosols entsprechend seinem Voranschreiten. Man kann ggf. eine Variante vorsehen, eine progressive Vergrößerung des Querschnittes der Kamraer 61 im Sinn der Strömung. Ein Teil des Aerosols wird wie bei den vorangegangenen AusfÜhrungsbeispielen in der Kaseer 612 gebildet, wobei die Düsen 13 den Oberdruck liefern.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird ein Teil des Aerosols in der Kammer 612 erzeugt. Das Einsprühen von Flüssigkeit und/oder Gas ist durch die Düsen 15 und 16 längs des Aerosolströmungsweges vorgesehen. Aerodynamische, impulserzeugende Führungen 26, die in den Abdeckungen oder an diesen angebracht sind, begünstigen die Turbulenz. Die Strömung des Aerosols wird durch den Oberdruck in den Kammern 612 und 61 hervorgerufen.

Bei den vorangegangenen AusfÜhrungsbeispielen bringt der Oberdruck, der die Strömung des Kühlfluids erzeugt, Leckströmungen des Aerosols nach außen mit sich.

Bei den AusfÜhrungsbeispielen gemäß den Fig. 7-10

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ist die Strömung durch Erzeugung eines Unterdrucks am Austritt aus der Kammer mit Hilfe eines mehrstufigen Dampfinjektor s erzielt. Die Abdichtungen haben dann die Aufgabe, das Eintreten von Luft zu verhindern. Ein nicht dargestellter und an sich bekannter Apparat, der zum Beseitigen von Teilchen eines flüssigen Fluids dient, die in dem Aerosol vorhanden sind, kann zwischen den Ausgang und den Dampfinjektor eingefügt werden, um eine bessere Wirkungsweise des Injektors zu erzielen.

Die Strömung kann gleichzeitig durch Erzeugung eines Unterdruckes am Austrittsende der Kammer 61 und durch Erzeugung eines Überdruckes auf der Eintrittsseite der gleichen Kammer hervorgerufen werden.

Bei dem in Fig. 7 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die flüssige Phase des Aerosols in der Kammer 612 pulverisiert. Die Lufteintritte 18 liefern die gasförmige Phase.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 werden die Erzeugung des Aerosols und die Strömung des Aerosols in der gleichen Weise hervorgerufen, aber mechanische Impulsgeber 14 vergrößern die Turbulenz des Aerosols.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 bewirkt man das Einströmen zumindest einer Aerosolphase durch Düsen 15, die in der Kammer 61 vorgesehen sind, ein Teil des Aerosols wird in der Kammer 612 erzeugt. Lufteintritte 27 werden vorgesehen, falls notwendig.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist Einspritzen durch Düsen 15 vorgesehen, und die Mittel zur Vergrößerung der Turbulenz sind ebenfalls längs der Strömung angeordnet, deren Strömungsgeschwindigkeit durch den Dampfinjektor 17 erzeugt wird.

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Bei dem Ausführungsbexspiel gemäß Fig. 2 umfaßt die Vorrichtung zumindest zwei Kammern 61 und 62, in denen jeweils ein Aerosol senkrecht zur Bewegungsrichtung f des Bleches strömt. Die Kammer 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 Austritt 611; diese beiden Elemente sind in den Querschnitten der Fig. 3 bis 10 dargestellt. Die Kammer 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 Austritt 611 ähnlichen Austritt, begrenzt. Das Gehäuse 53 und der Austritt 611 sind in den Querschnitten der Fig. 3 bis 10 gezeigt. Die Trennung zwischen den Kammern 61 und 62 erfolgt vorzugsweise durch Zwischenrollen 7, die durch einen Mechanismus 71 an das Blech angepreßt werden. Die erste Kammer ist dazu bestimmt, eine sehr energische Abkühlung zu erzeugen, um ein "schwarzes" Blech zu erhalten, d. h. ein Blech, dessen Oberfläche weniger als 200 ⁰C hat; die Abkühlgeschwxndigkeit wird durch die thermische Impedanz des Bleches bestimmt. Die Kammer 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 Kalorien aus, aber die Länge der Kammer 62 ist größer als die der Kammer 61. Die Kennwerte des Aerosols, die Strömungsgeschwindigkeit dieses Aerosols und die Turbulenz dieses Aerosols können vorzugsweise in den beiden Kammern unterschiedlich sein. Auch das Verhältnis der flüssigen Masse zur gasförmigen Masse in dem Aerosol, das durch die Kammer 61 strömt, kann von dem entsprechenden Verhältnis des durch die Kammer 62 strömenden Aerosols abweichen. Die

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dritte Abkühlzone hat eine einfache zusätzliche Zerstäubung durch Düsen 19, so daß 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 Fig. 3 bis 10 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 Kammer 61 ein, in der bereits das Aerosol strömt, dann ggf. in die Kammer 62. Das vordere Ende des Bleches erfährt also eine normale Abschrekkungskühlung. 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 Pesthalterollen 3, den Antriebsrollen 4 und ggf. Zwischenrollen, den Antriebsmitteln dieser Rollen, den Mitteln zur Begrenzung der Kammer 61 oder der Kammern 61 und 62, den Mitteln zur Erzeugung des Aerosols, den Mitteln zum Abführen und zur Erzeugung der Strömung des Aerosols dienen, können 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

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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 Kühlfluid wirkt.

Die ebene Form kann auch dadurch erzeugt werden, daß man das Blech in der Härtekammer 61 unter Zugspannung setzt und auch in der zweiten Härtekammer 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 oben erwähnten Drehmomente zu erzeugen bzw. zu erhalten.

Es dürfte selbstverständlxch sein, daß man ohne Verlassen des erfindungsgemäßen Rahmens Varianten und Verbesserungen von Einzelteilen und die Verwendung von äquivalenten Mitteln erdenken kann.

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Claims (16)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Härten von Metallblechen, bei dem man zumindest einen Strom eines Kühlfluids führt und ein ebenes Blech parallel zur Strömungsrichtung durch diesen Strom senkrecht zur Strömung des Fluids hindurchbewegt, dadurch gekennzeichnet , daß das Kühlfluid ein Aerosol ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Blech senkrecht zur Strömungsrichtung des Aerosols vor dem Austreten des Bleches aus der Aerosolströmung einer Zugbeanspruchung unterwirft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der flüssigen zu der gasförmigen Masse des Aerosols zwischen 3 und 9 liegt.

4. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest in einem Aerosolstrom Turbulenzen erzeugt.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Strömung des Aerosols durch Überdruckwirkung auf zumindest eine Fluidströmung erzeugt.

6. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Strömung des Aerosols durch Unterdruckeinwirkung auf zumindest eine Fluidströmung erzeugt.

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7. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zumindest ein das Aerosol bildendes Fluid in zumindest einem Punkt des Weges zumindest einer Aerosolströmung injiziert.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aerosol längs einer Strömungsbahn führt, die einen in Richtung der Strömung veränderlichen Querschnitt hat.

9. Verfahren nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den im Verhältnis zu der Bewegungsrichtung des Bleches hinter den beiden Strömungen liegenden Blechteil ein Kühlfluid aufsprüht.

10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die zumindest zwei Paar Rollen, Organe zum Andrücken zumindest einer der Rollen jedes Paares an das Blech, zumindest eine Kammer, durch die Blech hindurchlaufen und in der ein Kühlfluid quer zum Bewegungssinn des Bleches strömen kann, sowie seitlich der Vorrichtung angeordnete Mittel zum Abströmen des Fluids und Mittel zum Erzeugen des Kühlfluids aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel (12, 13) zum Erzeugen des Kühlfluids Aerosol-Erzeuger sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Antrieb der Rollen (3, 4; 7) aufweist, die in dem Blech eine Zugspannung in der Bewegungsrichtung (f) des Bleches erzeugen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (14, 26) zum Erzeugen einer Turbulenz in der Aerosol-Strömung vorgesehen sind.

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13. Vorrichtung nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (15, 16; 27) zum Einführen von zumindest einem das Aerosol bildenden Fluid enthält, die zumindest gegenüber einer Seite des Bleches angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß den Kühlfluidauslässen (611) Mittel (17) zur Erzeugung eines Unterdrucks in zumindest einer der Kammern (61, 62) zugeordnet sind.

15. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis

14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen in der Richtung der Bewegung des Bleches beweglichen Wagen oder Schlitten aufweist, der die Mittel zum Ausüben einer Zugspannung auf das Blech sowie zum Erzeugen, Antreiben und Abführen des Kühlfluids trägt.

16. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis

15, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (19) zum Pulverisieren eines Kühlfluids auf das Blech hinter den Aerosolströmungskammern (61, 62) aufweist (Fig. 2).

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