Technisches Gebiet

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.

Stand der Technik

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 Vor- schubrichtung 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.

Darstellung der Erfindung

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.

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.

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 zwi- sehen 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.

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 werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Blechbändern ausschnittsweise im Bereich der Strahlrohreinheit in einer vereinfachten Seitenansicht und

Fig. 2 die Strahlrohreinheit ausschnittsweise im Bereich des Lagerzapfens in einer zum Teil aufgerissenen Seitenansicht in einem größeren Maßstab.

Weg zur Ausführung der Erfindung

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.

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. 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.