AT409301B

AT409301B - Vorrichtung zum führen eines metallbandes auf einem gaskissen

Info

Publication number: AT409301B
Application number: AT0079100A
Authority: AT
Original assignee: Ebner Peter Dipl Ing
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2000-05-05
Publication date: 2002-07-25
Also published as: US20030047642A1; EP1278692A1; WO2001083346A1; EP1278692B1; ATA7912000A; AU7033701A; CN1440360A; KR20030034066A; DE50101142D1

Description


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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen mit in Bandlängsrichtung mit Abstand hintereinandergereihten Blaskästen, die sich quer zur Bandlängsrichtung erstreckende Düsenfelder mit über die Feldfläche verteilten Lochdüsen auf- weisen. 



   Um ein Metallband auf einem Gaskissen schwebend in Bandlängsrichtung fördern zu können, ist es bekannt (DE 30 26 132 A), in Bandlängsrichtung hintereinander Blaskästen vorzusehen, deren Düsenfelder sich quer zur Bandlängsrichtung erstrecken und über die Feldfläche verteilte Lochdüsen aufweisen. Das durch diese Lochdüsen gegen das Metallband strömende Gas bildet ein tragendes Luftkissen, das durch eine Gasströmung aus Schlitzdüsen unterstützt wird, die quer zur Bandlängsrichtung verlaufen und die die Lochdüsen bildende Feldfläche begrenzen. Da das Gaskissen nicht nur zur berührungslosen Führung des Metallbandes dient, sondern auch zur Wärmeübertragung, muss für eine Wärmebehandlung des Metallbandes zusätzlich auf die Wärme- einflüsse Rücksicht genommen werden, die unter anderem bedingen, dass sich das Metallband um eine mittige Längsachse wölbt.

   Dies bedeutet, dass der Abstand des Metallbandes vom Düsenfeld im Mittenbereich grösser als im Bereich der Längsränder des Metallbandes ist. Aufgrund dieser Bandwölbung müssen die Verhältnisse für das tragende Luftkissen so gewählt werden, dass im Mittenbereich des Metallbandes ein ausreichender Abstand von den Blaskästen sichergestellt werden kann, um Berührungen im Längsrandbereich ausschliessen zu können. Diese notwendige Abstandsvergrösserung im Mittenbereich ist jedoch mit einer Verminderung der Tragkraft verbun- den, was entweder den Einsatz dünnerer Metallbänder oder eine Vergrösserung des Gasvolumen- stromes durch die Düsenfelder erfordert. 



   Um ein seitliches Verlaufen eines auf einem Gaskissen geförderten Metallbandes zu vermei- den, ist es bekannt (JP 07233422 A), an das dem Metallband gegenüberliegenden, ebenen Düsen- feld gegen das Metallband aufwärts geneigte Düsenfeldabschnitte anzuschliessen, so dass über diese anschliessenden, geneigten Düsenfeldabschnitte eine gegen die Längsmitte des Metallban- des gerichtete Kraftkomponente auf das Metallband ausgeübt werden kann. Diese gegen die Längsmitte des Metallbandes gerichteten Kraftkomponenten heben sich bei einem hinsichtlich des Gaskissens symmetrischen Bandverlauf auf, führen aber bei einem seitlichen Verlaufen des Ban- des zu einer Bandrückführung.

   Da das dem Metallband gegenüberliegende Düsenfeld eben ver- läuft, ergeben sich bei einer Bandwölbung aufgrund einer Wärmebehandlung die bereits geschil- derten Nachteile, die dadurch noch verstärkt werden, dass die anschliessenden Düsenfeldabschnitte gegen das Metallband aufwärts geneigt verlaufen. 



   Schliesslich ist es bekannt (EP 0 726 220 A2), beispielsweise zum Breithalten von Papier- bahnen diese über Schlitzdüsen mit Druckluft zu beaufschlagen, die über die Breite der Papier- bahn verlaufen und eine unterschiedliche Ausrichtung in einer quer zur Papierbahn verlaufenden Ebene aufweisen, so dass beispielsweise im Längsrandbereich der Papierbahn eine Druckluftkom- ponente nicht nur senkrecht zur Papierbahn, sondern auch quer zum Längsrand auftritt. Zum Ein- stellen des Schlitzdüsenverlaufes werden die Schlitzdüsen zwischen einer gestellfesten Aussen- wand und einem verformbaren Einsatz gebildet, der über eine Verstelleinrichtung quer zur Papier- bahn den jeweiligen Anforderungen entsprechend verformt werden kann, um die Blasrichtung entlang der Schlitzdüsen einstellen zu können.

   Diese durch die Verformung des Einsatzes quer zur Papierbahn erreichbare Einstellung der Schlitzdüsen kann jedoch keine Lehre für eine Anpassung eines tragenden Gaskissens an die wärmebedingte Wölbung eines Metallbandes geben. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Führen eines Metall- bandes auf einem Luftkissen der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass ein sich unter Wärmeeinwirkung wölbendes Metallband berührungslos geführt werden kann, ohne einen durch die Wölbung des Metallbandes bedingten Tragkraftverlust in Kauf nehmen zu müssen. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Düsenfelder durch zumindest in einem Endabschnitt nach beiden Seiten hin quer zur Bandlängsrichtung abfallende Feldabschnitte eine konvexe Grundform aufweisen. 



   Durch eine an die Wölbung des Metallbandes angepasste, konvexe Grundform der Düsenfelder kann in einfacher Weise ein angenähert gleichmässiger Abstand zwischen dem Metallband und den Düsenfeldern sichergestellt werden, so dass die Tragkraft der durch die Düsenfelder erzeugten Luftkissen voll ausgenützt werden kann, ohne Gefahr zu laufen, dass die Bandlängsränder die Blaskästen berühren. Die an die Krümmung des erwärmten Metallbandes angeglichene, konvexe 

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 Grundform der Düsenfelder stellt ausserdem eine weitgehend senkrechte Strömungsbeaufschla- gung der Metallbänder auch im Längsrandbereich sicher, so dass insgesamt vorteilhafte Tragver- hältnisse gewährleistet werden können. 



   Der kontinuierliche Krümmungsverlauf des Metallbandes quer zur Bandlängsrichtung kann im einfachsten Fall durch nach beiden Seiten hin quer zur Bandlängsrichtung abfallende Feldabschnit- te in einem Endabschnitt der Düsenfelder verwirklicht werden. Um eine weitergehende Anpassung der Feldfläche der Düsenfelder an die Krümmung des erwärmten Metallbandes sicherzustellen, können die Feldabschnitte der Düsenfelder nach beiden Seiten hin zunehmend abfallen. Diese Bedingung kann durch polygonartig aneinandergereihte Längsabschnitte der Düsenfelder erreicht werden Selbstverständlich ist auch eine stetige Krümmung der Düsenfelder möglich, was aller- dings mit einem entsprechend grösseren Herstellungsaufwand verbunden ist. 



   Bei der Wärmebehandlung von Metallbändern werden sowohl unter- als auch oberhalb des be- rührungslos zu führenden Metallbandes Blaskästen mit entsprechenden Düsenfeldern vorgesehen, um eine gleichmässige Wärmebehandlung von beiden Seiten des Metallbandes zu ermöglichen. 



  Bei einer solchen Düsenfeldanordnung unter- und oberhalb des zu führenden Metallbandes emp- fiehlt es sich, die oberen Düsenfelder mit einer an die konvexe Grundform der unteren Düsenfelder angepassten konkaven Grundform auszubilden. Diese konkave Grundform der oberen Düsenfelder wirkt sich naturgemäss nicht auf die Tragfähigkeit aus, nimmt jedoch erheblichen Einfluss auf den gleichmässigen Wärmeübergang, was wohl nicht näher ausgeführt zu werden braucht. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen ausschnitts- weise in einem vereinfachten Schaubild gezeigt. 



   Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Vorrichtung zum Führen eines Me- tallbandes 1 aus einem Gestell 2, das in Bandlängsrichtung 3 hintereinandergereihte Blaskästen 4 trägt, die Düsenfelder 5 bilden. Diese Düsenfelder 5 erstrecken sich quer zur Bandlängsrichtung 3 und weisen über die Feldfläche verteilte Lochdüsen 6 auf, durch die Gas, beispielsweise Luft, zur Bildung eines Gaskissens gegen das Metallband 1 geblasen wird. Entlang der quer zur Bandlängs- richtung 3 verlaufenden Ränder 7 der Düsenfelder 5 sind Schlitzdüsen 8 vorgesehen, die das Feld der Lochdüsen 6 begrenzen und mit ihren Gasstrahlen das durch die Lochdüsen 6 aufgebaute Gaskissen stützen.

   Die am Metallband 1 umgelenkte Gasströmung fliesst einerseits zwischen den beiden Schlitzdüsenreihen jedes Düsenfeldes 5 gegen die Längsränder 9 des Metallbandes 1 hin ab und gelangt anderseits in die sich zwischen den Blaskästen 4 gebildeten Rückströmkanäle 10, die sich von der Längsmitte des Metallbandes 1 gegen die Längsränder 9 hin aufgrund dachförmig abfallender Gestellflächen 11hinsichtlich des Strömungsquerschnittes erweitern, um für eine mög- lichst geringe Strömungsgeschwindigkeit und damit einen vergleichsweise geringen Druckabfall zu sorgen. 



   Im Gegensatz zu herkömmlichen Düsenfeldern weisen die Düsenfelder 5 nach der Erfindung eine konvexe Grundform auf, die an die Krümmung des erwärmten Metallbandes 1 angepasst ist, um zwischen dem Metallband 1 und den Düsenflächen 5 einen über die Bandbreite annähernd gleichbleibenden Abstand sicherzustellen.

   Wie das dargestellte Ausführungsbeispiel erkennen lässt, wird die konvexe Grundform der Blaskästen 4 durch von einem mittleren Abschnitt 12 ausgehen- den, zunehmend abfallenden Längsabschnitten 13 der Feldfläche erreicht, die polygonartig anei- nandergereiht sind, um eine ausreichende Anpassung an die stetige Krümmung des gewölbten Metallbandes 1 mit einfachen konstruktiven Mitteln zu   ermöglichen.   Aufgrund dieser Anpassung stellen sich vorteilhafte Tragverhältnisse ein, ohne die berührungslose Führung des Metallbandes 1 auf den Gaskissen der Düsenfelder 5 zu gefährden. 



   Da eine gleichmässige Wärmebehandlung eines Metallbandes 1 von beiden Seiten her Düsen- felder sowohl auf der Unter- als auch auf der Oberseite des Metallbandes erfordert, können die oberhalb des Metallbandes 1 angeordneten, strichpunktiert angedeuteten Blaskästen 14 ebenfalls mit an die Krümmung des Metallbandes 1 angepassten Düsenfeldern 5 versehen werden, die dann eine entsprechend konkave Grundform aufweisen, damit wiederum der Abstand zum Metallband 1 über die Bandbreite annähernd gleich gehalten werden kann. 



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, weil es beispielsweise nicht um die Art und Anordnung der Düsen, sondern lediglich um die konve- xe, an die Krümmung des erwärmten Metallbandes 1 angepasste Grundform der unteren Blaskäs- 

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 ten 4 und allenfalls der konkaven Grundform der Düsenfelder 5 der oberen Blaskästen 14 geht, um einerseits vorteilhafte Tragverhältnisse und anderseits eine gleichmässige Wärmebehandlung des gewölbten Metallbandes 1 sicherzustellen. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Vorrichtung zum Führen eines Metallbandes auf einem Gaskissen mit in Bandlängsrich- tung mit Abstand hintereinandergereihten Blaskästen, die sich quer zur Bandlängsrichtung erstreckende Düsenfelder mit über die Feldfläche verteilten Lochdüsen aufweisen, da- durch gekennzeichnet, dass die Düsenfelder (5) durch zumindest in einem Endabschnitt nach beiden Seiten hin quer zur Bandlängsrichtung abfallende Feldabschnitte (1,3) eine konvexe Grundform aufweisen.

Claims

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldabschnitte (13) der Düsenfelder (5) nach beiden Seiten hin zunehmend abfallen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorsehen von Düsenfeldern (5) unter- und oberhalb des zu führenden Metallbandes (1) die oberen Dü- senfelder (5) eine an die konvexe Grundform der unteren Düsenfelder (5) angepasste kon- kave Grundform aufweisen.

HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN