金属薄板ストリップを熱処理する装置
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、支持体（８）が、中心管（２）と、両外側管（３）との間で両湾曲管（４）に結合された支承ピン（９）のために、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設けられており、支承ピン（９）が、軸方向に移動可能に支持体（８）のピン収容部（１０）内に係合している形式の金属薄板ストリップ（６）を熱処理する装置に関する。支持体（８）のピン収容部（１０）と、支承ピン（９）との間において、滑り層（１５）を形成する挿入部材（１６）が支承ピン（９）の支持領域に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、支持体が、中心管と、両外側管との間で両湾曲管に結合された支承ピンのために、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設けられており、支承ピンが、軸方向に移動可能に支持体のピン収容部内に係合し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。
【０００２】
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し、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している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い温度のために、ラジアントチューブユニットの支承部は、少なくとも管の熱膨張が軸方向で考慮されるように形成されなければならない。このためには、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には、一般には中空の支承ピンが、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方の湾曲管に固着するように溶接されている。たとえば７５０℃〜９００℃である高い処理温度に基づいて、耐熱性の鋼の強度も損なわれる。このことは、支持体内における支承ピンの固着（Festbacken）の虞をもたらす。支持体内における軸方向のピン運動の阻止と同時に、さらにラジアントチューブの変形および結果として装置の停止を引き起こす損傷が生じる。
【０００３】
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、冒頭で述べた形式の装置を改良して、熱膨張に基づくラジアントチューブの損傷を十分に排除することができるようにすることである。
【０００４】
この課題を解決するための本発明による構成では、支持体のピン収容部と、支承ピンとの間において、滑り層を形成する挿入部材が、支承ピンの支持領域に設けられているようにした。
【０００５】
支承ピンと、支持体に設けられたピン収容部の間に、滑り層を備えた挿入部材を設けることによって、ピン収容部内における支承ピンの固着を簡単な形式で予防することができるので、高温時にも、支持体内における支承ピンの滑り可能な収容を保証することができる。前提となるのは、十分な耐熱性を備えた滑り層であり、このような耐熱性は、有利にはたとえばセラミックス製の材料から成る滑り層のために与えられている。支承ピンの収容領域において、ピン収容部とピンとの間に、滑り層を形成する挿入部材を設けることによって、単純な構成条件が得られる。なぜならば、有利には相応に成形された金属薄板部分である挿入部材が、別個の構成部材として簡単に滑り層をコーティングされ得るからである。さらに、滑り層は、ラジアントチューブユニットによる比較的に高い重量負荷に基づいて、著しい摩耗にさらされるので、滑り層を形成する交換可能な挿入部材は、滑り層を新しくすることができる場合に、特別な利点をもたらす。この場合、挿入部材が取り外され、新たにコーティングされるか、または新しい挿入部材に交換されることしか必要でとならない。
【０００６】
図面に本発明の実施形態を例示的に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】金属薄板ストリップを熱処理する本発明による装置を、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。
【図２】ラジアントチューブユニットの支承ピンの領域を部分的に、支承ピンのための支持体の簡略化された断面を示す拡大図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【０００８】
発明を実施するための形態
図示された金属薄板ストリップを熱処理する装置は、図１によれば、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。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。この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。
【０００９】
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、側方の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（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、一般的に管形の支承ピン９を支持している。この支承ピン９は、軸方向に移動可能にスリーブ形のピン収容部１０内に支持されている。特に図２から判るように、このスリーブ形のピン収容部１０は、ラジアントチューブユニット１を収容する炉枠体の壁１２に取り付けられた支持プレート１１に配置されていて、炉壁１２の断熱部１３を通って炉室内に突入している。ピン収容部１０内部の熱を遮断する栓１４によって、支持体８も相応する断熱部を備えている。
【００１０】
支承ピン９自体が、熱負荷が高い場合に、ピン収容部１０内で滑り可能に支持され得るためには、図２および図３によれば、スリーブ状のピン収容部１０は、滑り層１５を形成する挿入部材１６を備えている。該挿入部材１６には支承ピン９が載置されるので、支承ピン９の、支持体８に対する滑り性が滑り層１５により確保される。この挿入部材１６は、固定された差込みピン１７によりスリーブ形のピン収容部１０内に保持され、したがって、この挿入部材１６により形成された滑り層１５の摩耗により交換が必要な場合に、簡単に交換することができる。
【００１１】
挿入部材１６の滑り層１５は、相応して耐熱性に形成されていなければならない。セラミックス製の材料から成る滑り層１５は、この条件を有利な形式で満たしている。したがって、ラジアントチューブ１の管２，３の熱膨張を補償するために必要とされる、支承ピン９と支持体８との間の軸方向の相対運動が、ラジアントチューブユニット１の重量と、熱状態とによって高い負荷が発生した場合にも保証されている。
【技術分野】
【０００１】
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、支持体が、中心管と、両外側管との間で両湾曲管に結合された支承ピンのために、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設けられており、支承ピンが、軸方向に移動可能に支持体のピン収容部内に係合し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。
【０００２】
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し、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している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い温度のために、ラジアントチューブユニットの支承部は、少なくとも管の熱膨張が軸方向で考慮されるように形成されなければならない。このためには、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には、一般には中空の支承ピンが、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方の湾曲管に固着するように溶接されている。たとえば７５０℃〜９００℃である高い処理温度に基づいて、耐熱性の鋼の強度も損なわれる。このことは、支持体内における支承ピンの固着（Festbacken）の虞をもたらす。支持体内における軸方向のピン運動の阻止と同時に、さらにラジアントチューブの変形および結果として装置の停止を引き起こす損傷が生じる。
【０００３】
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、冒頭で述べた形式の装置を改良して、熱膨張に基づくラジアントチューブの損傷を十分に排除することができるようにすることである。
【０００４】
この課題を解決するための本発明による構成では、支持体のピン収容部と、支承ピンとの間において、滑り層を形成する挿入部材が、支承ピンの支持領域に設けられているようにした。
【０００５】
支承ピンと、支持体に設けられたピン収容部の間に、滑り層を備えた挿入部材を設けることによって、ピン収容部内における支承ピンの固着を簡単な形式で予防することができるので、高温時にも、支持体内における支承ピンの滑り可能な収容を保証することができる。前提となるのは、十分な耐熱性を備えた滑り層であり、このような耐熱性は、有利にはたとえばセラミックス製の材料から成る滑り層のために与えられている。支承ピンの収容領域において、ピン収容部とピンとの間に、滑り層を形成する挿入部材を設けることによって、単純な構成条件が得られる。なぜならば、有利には相応に成形された金属薄板部分である挿入部材が、別個の構成部材として簡単に滑り層をコーティングされ得るからである。さらに、滑り層は、ラジアントチューブユニットによる比較的に高い重量負荷に基づいて、著しい摩耗にさらされるので、滑り層を形成する交換可能な挿入部材は、滑り層を新しくすることができる場合に、特別な利点をもたらす。この場合、挿入部材が取り外され、新たにコーティングされるか、または新しい挿入部材に交換されることしか必要でとならない。
【０００６】
図面に本発明の実施形態を例示的に示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】金属薄板ストリップを熱処理する本発明による装置を、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。
【図２】ラジアントチューブユニットの支承ピンの領域を部分的に、支承ピンのための支持体の簡略化された断面を示す拡大図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【０００８】
発明を実施するための形態
図示された金属薄板ストリップを熱処理する装置は、図１によれば、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。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。この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。
【０００９】
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、側方の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（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、一般的に管形の支承ピン９を支持している。この支承ピン９は、軸方向に移動可能にスリーブ形のピン収容部１０内に支持されている。特に図２から判るように、このスリーブ形のピン収容部１０は、ラジアントチューブユニット１を収容する炉枠体の壁１２に取り付けられた支持プレート１１に配置されていて、炉壁１２の断熱部１３を通って炉室内に突入している。ピン収容部１０内部の熱を遮断する栓１４によって、支持体８も相応する断熱部を備えている。
【００１０】
支承ピン９自体が、熱負荷が高い場合に、ピン収容部１０内で滑り可能に支持され得るためには、図２および図３によれば、スリーブ状のピン収容部１０は、滑り層１５を形成する挿入部材１６を備えている。該挿入部材１６には支承ピン９が載置されるので、支承ピン９の、支持体８に対する滑り性が滑り層１５により確保される。この挿入部材１６は、固定された差込みピン１７によりスリーブ形のピン収容部１０内に保持され、したがって、この挿入部材１６により形成された滑り層１５の摩耗により交換が必要な場合に、簡単に交換することができる。
【００１１】
挿入部材１６の滑り層１５は、相応して耐熱性に形成されていなければならない。セラミックス製の材料から成る滑り層１５は、この条件を有利な形式で満たしている。したがって、ラジアントチューブ１の管２，３の熱膨張を補償するために必要とされる、支承ピン９と支持体８との間の軸方向の相対運動が、ラジアントチューブユニット１の重量と、熱状態とによって高い負荷が発生した場合にも保証されている。
【特許請求の範囲】
【請求項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、中心管（２）と、両外側管（３）との間で両湾曲管（４）に結合された支承ピン（９）のために、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支持体（８）が設けられており、支承ピン（９）が、軸方向に移動可能に支持体（８）のピン収容部（１０）内に係合している形式の金属薄板ストリップ（６）を熱処理する装置において、
支持体（８）のピン収容部（１０）と、支承ピン（９）との間において、滑り層（１５）を形成する挿入部材（１６）が、支承ピン（９）の支持領域に設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。
【請求項２】
滑り層（１５）を形成する挿入部材（１６）が、支持体（８）のピン収容部（１０）内に交換可能に保持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
滑り層（１５）が、セラミックス製の材料から製造されている、請求項１または２記載の装置。
【請求項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、中心管（２）と、両外側管（３）との間で両湾曲管（４）に結合された支承ピン（９）のために、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支持体（８）が設けられており、支承ピン（９）が、軸方向に移動可能に支持体（８）のピン収容部（１０）内に係合している形式の金属薄板ストリップ（６）を熱処理する装置において、
支持体（８）のピン収容部（１０）と、支承ピン（９）との間において、滑り層（１５）を形成する挿入部材（１６）が、支承ピン（９）の支持領域に設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。
【請求項２】
滑り層（１５）を形成する挿入部材（１６）が、支持体（８）のピン収容部（１０）内に交換可能に保持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
滑り層（１５）が、セラミックス製の材料から製造されている、請求項１または２記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１３−５０７５２５（Ｐ２０１３−５０７５２５Ａ）
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３３４３０（Ｐ２０１２−５３３４３０）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＴ２０１０／０００３４０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４４５９９
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５１２１４４４６１）エープナー インドゥストリーオーフェンバウ ゲー・エム・ベー・ハー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＥＢＮＥＲ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｏｆｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｅｂｎｅｒ−Ｐｌａｔｚ １， Ａ−４０６０ Ｌｅｏｎｄｉｎｇ， Ａｕｓｔｒｉａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＴ２０１０／０００３４０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０４４５９９
【国際公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【出願人】（５１２１４４４６１）エープナー インドゥストリーオーフェンバウ ゲー・エム・ベー・ハー (2)
【氏名又は名称原語表記】ＥＢＮＥＲ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｏｆｅｎｂａｕ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｅｂｎｅｒ−Ｐｌａｔｚ １， Ａ−４０６０ Ｌｅｏｎｄｉｎｇ， Ａｕｓｔｒｉａ
【Ｆターム（参考）】
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