DE2212785C3 - Vorrichtung zur Kühlung von Überzügen auf bewegten Drähten - Google Patents

Description

3d Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Überziehen eines Drahtes oder einer anderen kontinuierlichen Materiallänge mit einem schmelzflüssigen Überzugsmaterial im sogenannten Heißtauchver-

-"> fahren, d. h. also beispielsweise beim Feuerverzinken, wird der zu überziehende Draht durch einen das schmelzflüssige Bad des Überzugsmaterials enthaltenden Behälter gezogen, aus dem er dann üblicherweise vertikal oder schräg nach oben gerichtet austritt.

><> Sodann durchläuft der Draht eine Wischeinrichtung, mittels der die Glätte und Dicke des Drahtüberzuges gesteuert werden. Schließlich wird dann der Draht zusammen mit seinem noch flüssigen Überzug mittels einer Kühlvorrichtung gekühlt, bei der als Kühlflüssig- · keit üblicherweise Wasser zur Anwendung gelangt.

Zu diesem Zweck werden bei bekannten Kühlvorrichtungen der gattungsgemäßen Art (US-PS 32 84 892 und US-PS 30 12 310) Wasserdüsen verwendet, die derart auf den den noch flüssigen Überzug tragenden Draht

in gerichtet sind, daß der aus ihnen austretende Kühlflüssigkeitsstrahl die Bewegungsbahn des Drahtes kreuzt. Das Wasser wird sodann, nachdem es den Draht einschließlich dessen Überzug gekühlt hat, in einem in bezug auf den Draht jenseits der Wasserdüse angeord-

■'"> neten Behälter aufgefangen.

Bei mit derartigen Kühlvorrichtungen erzeugten Kühlflüssigkeitsstrahlen hat sich nun gezeigt, daß diese sich, wie allgemein üblich, in turbulenter Strömung vorwärtsbewegen, was zur Folge hat, daß an der

■■'« Auftreffstelle des Kühlflüssigkeitsstrahles auf dem Draht schwerwiegende Turbulenzen entstehen, die sowohl zu einer unzureichenden Kontaktzeit zwischen Draht und Kühlflüssigkeitsstrahl beitragen als auch die unerwünschte Ausbildung einer isolierenden Dampfhül-

Vi Ie um den Draht herum begünstigen, was die Wirksamkeit des Wärmeübergangs vom Draht auf die Kühlflüssigkeit verringert. Hinzu kommt, daß durch diese Art des Auftreffens des Kühlflüssigkeitsstrahles auf den Draht Gleichförmigkeit und Dicke des

^h» Drahtüberzuges entscheidend beeinträchtigt werden.

Diese Nachteile müssen insbesondere dann verstärkt auftreten, wenn die zu überziehenden Drähte mit hoher Geschwindigkeit aus dem das schmelzflüssige Bad des ι Iberzugsmaterials enthaltenden Behälter austreten. So

i" ι es beispielsweise bei einer speziellen bekannten Wischeinrichtung (GB-PS 12 56 928) möglich, beim Feuerverzinken von Drähten beträchtlich höhere Durchsatzgeschwindigkeiten der Drähte zu erreichen.

Bei einer derartigen Wischeinrichtung wird der Draht durch ein Bett aus Teilchen gezogen, die auf dem Bad aus geschmolzenen Zink schweben bzw. flottieren; durch das Teilchenbett wird kontinuierlich ein nichtoxidierendes Gas geleitet, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß Luft ausgeschlossen wird, wobei das Gas wenigstens eine geringe Menge Hydrogensulfid enthält Das Teilchenbett der Wischeinrichtung befindet sich in einem Gehäuse, dessen offenes unteres Ende in das Zinkbad getaucht ist und durch dessen offenes oberes Ende der Draht herausläuft sowie das Gas entweicht

Die durch dieses Verfahren speziell beim Feuerverzinken von Drähten ermöglichten höheren Durchsatzgeschwindigkeiten haben die zur Kühlung des geschmolzenen Drahtüberzuges zur Verfügung stehende Zeit verringert Es wäre daher hierbei bei Anwendung der üblichen bekannten Kühlvorrichtungen umso weniger gewährleistet, daß bei derartigen mit hoher Geschwindigkeit bewegten Drähten eine wirksame Kühlung in Form einer Primärabschreckung des Drahtüberzuges ohne Beeinträchtigung von dessen Gleichförmigkeit und Dicke erreicht wird.

Aber auch dann, wenn insbesondere dicke Drähte und/oder schwere Drahtüberzüge gekühlt werden sollen, ist die diesbezüglich erforderliche stärkere Kühlung durch die bekannten Kühlvorrichtungen nicht gewährleistet, da beispielsweise zur Kühlung dicker Drähte große und starke Kühlflüssigkeitsstrahlen erforderlich sind, die dazu neigen, eine den Drahtüberzug beeinträchtigende turbulente Strömung aufzuweisen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Kühlvorrichtung der gattungsgemäßen Art zur Beseitigung der erwähnten Nachteile derart auszugestalten, daß mit ihr Drahtüberzüge unabhängig von Drahtgeschwindigkeit, Drahtdicke und Überzugsgewicht ohne Beeinträchtigung der Gleichförmigkeit und Dicke des Überzuges wirksam gekühlt werden. Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, bei der vorzugsweise Wasser zur Anwendung gelangt, wird der austretende und auf den Draht auftreffende Kühlflüssigkeitsstrahl derart gesteuert, daß er nichtturbulent, d. h. laminar ist, so daß dadurch Gleichförmigkeit und Dicke des Drahtüberzuges durch den bewirkenden Kühlvorgang unbeeinträchtigt bleiben. Es ist daher möglich, den äußerst empfindlichen Überzug des aus der Wischeinrichtung austretenden Drahtes auch dann angemessen zu kühlen, wenn hierbei der Draht eine hohe Geschwindigkeit und/oder eine große Dicke aufweist und/oder einen schweren Überzug trägt. Als Steuereinrichtung zur Erzeugung des nichttuibulenten Kühlflüssigkeitsstrahles können hierbei übliche Mittel, beispielsweise ein Ventil oder eine entsprechende Einschnürung des Flüssigkeitsauslasses bzw. eine entsprechende Drosselungseinrichtung im Zulauf bzw. im Flüssigkeitsauslaß selbst zur Anwendung gelangen.

Obschon zwar in der Praxis die Hauptmenge der aus der Kühlvorrichtung austretenden Kühlflüssigkeit jenseits des Überschneidungsbereiches mit dem Draht durch Auffangträge aufgefangen wird, können im Kreuzungsbereich des Drahte-, mit den Kühlflüssigkeitsstrahlen dennoch geringe Mengen an Kühlflüssigkeitstropfen und -spritzen gebildet werden, die dann in

die Wischeinrichtung eintreten und den Wischvorgang nachteilig beeinflussen können. Dies wird jedoch bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dadurch vermieden, daß zwischen dem Flüssigkeitsauslaß und der Wischeinrichtung eine Gasdüse mit einem horizontalen schmalen Auslaßschlitz vorgesehen ist Der hieraus austretende Gasstrom bildet gleichsam einen Vorhang, der sich oberhalb der Austrittsöffnung der Wischeinrichtung quer zu dieser erstreckt und wirksam den Eintritt von Kühlflüssigkeit in die Wischeinrichtung verhindert Das aus der Gasdüse austretende Gas ist üblicherweise Luft kann jedoch auch jedes andere geeignete Gas sein. So kann beispielsweise dann Stickstoff anstelle Luft mit Vorteil zur Anwendung gelangen, wenn die Drähte nicht feuerverzinkt sondern mit einem Überzug aus einer Zinkaluminiumlegierung, die mehr als 5% Aluminium enthält versehen werden.

Besondere Vorteile ergeben sich dann, wenn der Flüssigkeitsauslaß derart ausgebildet ist, daß der austretende Kühlflüssigkeitsstrahl in Richtung der Drahtbewegung eine größere Höhe als Dicke aufweist. Hierbei bezieht sich der Ausdruck »Höhe« auf die in Richtung der Drahtbewegung im Überkreuzungsbereich des Kühlflüssigkeitsstrahles mit dem Draht gemessene Höhenerstreckung des Strahles, während sich der Ausdruck »Dicke« auf die im genannten Überschneidungsbereich quer zum Kühlflüssigkeitsstrahl und zum Draht gemessene Dickenerstreckung des Kühlflüssigkeitsstrahles bezieht. In jedem Fall ergibt sich bei einer derartigen Ausbildung des Flüssigkeitsauslasses der Vorteil, daß eine vergrößerte Länge des Drahtes in Berührung mit der Kühlflüssigkeit gebracht werden kann, ohne daß gleichzeitig auch die Gesamthöhe der Kühlvorrichtung nennenswert gesteigert werden muß. Das hat zur Folge, daß auch dem Draht bzw. dessen Überzug mehr Wärme pro vorgegebener Höheneinheit entzogen werden kann. Vorzugsweise wird die vergrößerte Höhe des Kühlflüssigkeitsstrahles dadurch erreicht, daß entweder die Ströme aus zwei oder mehreren einander benachbarten Austragsleitungen unter entsprechender Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der einzelnen Ströme zu einem einzigen nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahl vereinigt werden oder daß nur eine einzige Austragsleitung zur Bildung eines in Drahtbewegungsrichtung fließenden nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahles vorgesehen wird, der über einen großen Teil seiner Höhe koaxial zur Drahtbewegungsbahn verläuft, wobei die Kühlflüssigkeit am stromabwärts gelegenen Ende des Kreuzungsbereiches mit dem Draht dadurch aufgefangen wird, daß sie in einen quer hierzu gerichteten Luftstrom gezogen wird.

Bei dicken Drähten und/oder sehr hohen Durchsatzgeschwindigkeiten zeigt die Anordnung eines lediglich einseitig auf den Draht auftreffenden Kühlflüssigkeilsstrahles den Nachteil, daß die andere Drahtseite weniger wirksam gekühlt wird, was zu einer unerwünschten Ungleichförmigkeit des Überzuges führt. Dies kann mit der Erfindung jedoch dadurch vermieden werden, daß mittels der Kühlvorrichtung Strahlen gebildet werden, die auf beide Seiten des Drahtes auftreffen. Die Strahlen können hierbei aus einer einzigen Austragsleitung austreten und/oder dadurch gebildet werden, daß die Strahlen aus mehreren Austragsldtungen vereinigt werden.

In der Praxis ergibt sich unvermeidlich eine bestimmte Quer- oder sonstige Wanderbewegung des Drahtes. Es sind daher Kühlflüssigkeitsstrahlen erfor-

derlich, die beträchtlich breiter als der Draht dick sind, damit der Draht nicht gelegentlich zu nahe an die Strahlkante oder sogar darüber hinaus wandert. Um die natürliche Tendenz von Wasser aufgrund der Oberflächenspannung, einen zylindrischen Wasserstrahl zu bilden, zu beseitigen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Austragsleitungen mit querschnittlich rechteckiger Durchsatzöffnung zu verwenden. Wenn deren Hauptachse quer zum Draht ausgerichtet wird, ergeben sich Kühlflüssigkeitsstrahlen mit günstigerer Dicke. Falls ein noch dickerer Kühlflüssigkeitsstrahl erwünscht ist, werden vorteilhafterweise die Ströme aus zwei einander benachbarten Austragsleitungen kombiniert

In der Praxis werden üblicherweise mehrere Drähte, die sich längs paralleler Wegen in der gleichen Ebene bewegen, gleichzeitig feuerverzinkt Wenn die Drähte einen nur halbwegs geringen Abstand voneinander aufweisen, können die für einander benachbarte Drähte vorgesehenen Kühlflüssigkeitsstrahlen miteinander kombiniert werden, so daß sie einen einzigen breiten Strahl bilden, der quer zur Drahtbewegungsbahn eine Anzahl von Drähten überspannt. Die Höhe des breiten Strahles kann durch Kombinieren mehrerer Strahle gesteigert werden, deren Höhe ihrerseits dadurch gesteigert wird, daß, wie schon erwähnt, die Ströme aus zwei oder mehreren Austragsleitungen kombiniert werden. Ein dicker Kühlflüssigkeitsstrahl, der eine Anzahl von Drähten überspannt, weist den Vorteil auf, daß das Wasser wirtschaftlicher verwendet wird und die von den höher gelegenen Kühlflüssigkeitsstrahlen erzeugten Tropfen und Spritzer weggetragen werden, was dazu beiträgt, daß die Menge des in die Wischeinrichtung eintretenden Wassers weiter verringert wird.

Insgesamt eignet sich die Kühlvorrichtung insbesondere zur Kühlung feuerverzinkter Drähte, jedoch aber auch zur Kühlung von Drahtüberzügen anderer Art, beispielsweise solchen, die aus einer Zinkaluminiumlegierung bestehen und durch das Heißtauchverfahren auf den Draht aufgebracht wurden. Besondere Vorteile ergeben sich mit der Kühlvorrichtung, wie erwähnt, auch dann, wenn der Draht mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, wobei unter einer hohen Geschwindigkeit eine solche verstanden wird, die einen Betrag von 1,3/d [m/s] überschreitet und Werte bis zu etwa 4,6/d [m/s] erreicht, wobei d = Drahtdurchmesser in mm.

Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht den in Frage kommenden Teil

der zur Primärabschreckung dienenden Kühlvorrichtung gegenüber anderen Teilen ersichtlich ist;

Fig.2 in Seitenansicht die Kühlvorrichtung gemäß Fig. 1 allein;

Fig.3 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform, bei der auf beiden Seiten des Drahtes Kühlflüssigkeitsstrahlen auftreffen;

F i g. 4 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform mit drei Kühlflüssigkeitsstrahlen, die jeweils durch Kombination der Ströme aus vier Austragsleitungen gebildet sind;

F i g. 5 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform mit einem einzigen Kühlflüssigkeitsstrahl, der durch Kombination der Ströme aus acht Austragsleitungen gebildet ist;

Fig.6 eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht:

F i g. 7 in Seitenansicht eine Austragsleitung mit einer querschnittlich rechteckigen Durchsatzöffnung und

Fig.8 eine gemäß Linie 8-8 nach Fig. 7 teilweise geschnittene Draufsicht auf eine aus zwei Austragsleitungen gemäß F i g. 7 gebildete Anordnung.

Die aus F i g. 1 ersichtliche Feuerverzinkungsanlage weist eine Wischeinrichtung A der in der GB-PS 12 56 928 beschriebenen Art auf, der die zur Primärabschreckung dienende Kühlvorrichtung B sowie Rollen C

in zum Führen und Stabilisieren des Drahtes W nachgeordnet sind. Falls die Abkühlung bei der Primärabschreckung auf ausreichend wirksame Weise erfolgte, ist eine unmittelbar auf die Primärabschreckung folgende Sekundärabschreckung nicht erforderlich, weswegen sie in F i g. 1 nicht dargestellt ist. Zur Abkühlung des gesamten Drahtes W ist jedoch eine übliche Tertiärabschreckung D erforderlich, die in F i g. 1 als Sprühvorrichtung dargestellt ist

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, weist die Kühlvorrichtung B eine vertikal angeordnete lineare Reihe von Austragsleitungen 2 auf, die gegenüber der Bewegungsrichtung des Drahtes W, d. h. gegenüber der Vertikalen, um 45° geneigt sind und jeweils voneinander einen vertikalen Abstand von etwa 15 mm aufweisen. Die Austragsleitungen 2 sind in vier Teilsätze zu jeweils zwei Leitungen 2 unterteilt, die jeweils an einen Verteiler 3 angeschlossen sind. Jeder Verteiler 3 ist seinerseits an ein Rohr 4 angeschlossen, das mit einem Ventil 5 oder einer anderen regelbaren Drosselvorrich-

Ki tung versehen und mit einer Hauptleitung 6 verbunden ist. in Abhängigkeit vom Drahtdurchmesser, vom Gewicht des Überzuges und von der Durchsatzgeschwindigkeit wird die Kühlflüssigkeitszufuhr zu einem oder mehreren Verteilern 3 gesperrt Die als Steuerein-

J5 richtung dienenden Ventile 5 sind bei Gebrauch so eingestellt, daß die Strömungsgeschwindigkeit für alle Teilsätze im wesentlichen gleich groß und der aus jeder Austragsleitung 2 austretende Kühlflüssigkeitsstrahl nichtturbulent d.h. laminar ist Bei Verwendung von Wasser als Kühlflüssigkeit haben diese laminaren Wasserstrahlen dann ein klares, gläsernes Aussehen, wogegen Wasserstrahlen mit turbulenter Strömung ein trübes Aussehen aufweisen und mit Balsen durchsetzt sind.

4t Auf der den Austragsleitungen 2 gegenüberliegenden Seite des Drahtes W ist ein Auffangtrog 7 angeordnet, der das aus den Austragsleitungen 2 ausgetragene Kühlwasser auffängt Am untersten Verteiler 3 ist eine Tropfschale 8 befestigt die mit einer verstellbaren

so Tropfenablenkklinge 9 versehen und unterhalb der

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7 in der Tropfschale 8 gesammelte Wasser wird nicht aus den Kreislauf entfernt, sondern nach dem Abkühlen üblicherweise wieder verwendet

Um die Wassertropfen und Spritzer zu verringern, die sowohl während der Anfahrzeit als auch während der normalen Betriebszeit in die an der Oberseite der Wischeinrichtung A vorgesehene öffnung fallen, ist ein horizontaler Luftvorgang dadurch gebildet, daß von einem Gebläse 10 (Fig. 1) Luft Ober eine Düse 11 ausgetragen wird, die einen schmalen horizontal langgestreckten AuslaBschlitz 12 von etwa 1,5—2 mm Höhe aufweist Die Höhe des Luftvorhangs im Bereich der Oberschneidung mit dem Draht W beträgt etwa 8—15 mm. Gute Ergebnisse haben sich bei Verwendung eines Zentrifugalgebläses ergeben, das Luft mit einem Druck von 3—-4kP und einer Geschwindigkeit von 20—24 l/s · Draht liefern kann. Die Breite der Düse 11

und des Auslaßschlitzes 12 ist derart gehalten, daß sich der Luftvorhang über die Gesamtbreite der öffnung der Wischeinrichtung A erstreckt, deren Abmessungen wiederum von der Anzahl der parallelen Drähte W abhängen, die von der Anlage gleichzeitig feuerverzinkl 5 werden können.

In der Praxis werden üblicherweise mehrere parallele Drähte W gleichzeitig behandelt, wobei jeder Draht W seine eigene Kühlvorrichtung ß aufweist.

Während des Betriebs wird die Bewegung des Drahtes W aus verschiedenen Gründen periodisch unterbrochen, wobei in solchen Fällen dann das aus den Austragsleitungen 2 austretende Kühlwasser längs des stillstehenden Drahtes W nach unten läuft. Um dieses Kühlwasser von der öffnung der Wischeinrichtung A wegzublasen, wird ein Hochgeschwindigkeitsluftstrahl, der aus einer üblichen Druckluftquelle mit 460—700 kP erzeugt wird, aus einem Rohr 13 immer dann quer auf den Draht W gerichtet, wenn dieser stillsteht. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, kommt das Rohr 13, dessen Durchmesser 8 mm beträgt, von einem solenoidbetätigten Ventil V, das bei stillstehendem Draht W automatisch erregt wird. Das Ende des Rohres 13 ist mit einer nicht dargestellten Verstärkung versehen, um es vor Beschädigungen durch Drahtknoten oder dergleichen zu schützen.

Statt des Hochgeschwindigkeitsluftstrahles, oder auch in Verbindung mit diesem, kann ein solenoidbetätigtes Ventil in der Hauptleitung 6 vorgesehen sein, das die Kühlwasserzufuhr bei stillstehendem Draht W absperrt.

Um mit der Kühlvorrichtung jeweils die besten Ergebnisse erzielen zu können, sind verschiedene Einstellmöglichkeiten vorgesehen. So sind die Austragsleitungen 2 verstellbar ausgebildet, und zwar vertikal nach oben und unten, horizontal in Richtung auf den Draht W hin und von diesem weg sowie seitwärts quer zum Draht IV. Weiterhin ist der Auffangtrog 7 horizontal relativ zum Drahi W verstellbar. Außerdem ist die Tropfschale 8, wie schon erwähnt, mit einer ^o verstellbaren Ablenkklinge 9 versehen.

Zum Schutz vor einer zufälligen Berührung mit dem Draht Woder vor einer sonstigen Beschädigung sind die Austragsleitungen 2 mit einem starken Gitter aus Schutzstangen 14 umgeben.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.3 sind vier Austragsleitungen 2 vorgesehen, die jeweils in vertikalen Abstand voneinander sowie zu beiden Seiten der Bewegungsbahn des Drahtes W angeordnet sind. Die Austragsleitungen 2 der einen Seite sind gegenüber denen auf der anderen Seite versetzt, so daß die entsprechenden Kühifiüssigkeiisstranien weder gegenseitig aufeinander einwirken, noch die laminaren Strömungen stören.

Die Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3, die sich durch die Verwendung mehrerer im Abstand voneinander angeordneter einzelner Kühlflüssigkeitsstrahlen auszeichnen, haben hinsichtlich einer wirksamen Kühlung äußerst gute Ergebnisse gezeigt. Zwischen dem Draht und den Kühlflüssigkeitsstrahl ist eine angemes- 6" sene große Berührungszeit gegeben. Obwohl sich um den Draht herum in jedem Kühlflüssigkeitsstrahl eine Dampfhülle zu entwickeln sucht, kann der Dampf dennoch in die Räume zwischen den Kühlflüssigkeitsstrahlen entweichen. M

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.4 sind drei Teilsätze von Kühlflüssigkeitsstrahlen vorgesehen, wobei jeder Teilsatz die kombinierten Ströme aus einer linearen Reihe von vier Austragsleitungen 2 aufweist. Die Strömung in jeder Austragsleitung 2 ist einzeln derart eingestellt — was beispielsweise mittels Einschnüren der Leitung 2 oder mittels Drosselung des Stromes zu oder in den Leitungen 2 erfolgt —, daß sich die einzelnen Ströme glatt in einem Kühlflüssigkeitsstrahl vereinen, der gegenüber seiner Dicke eine große Höhe besitzt und eine nichtturbulente, d. h. laminare Strömung aufweist. Das Ausmaß der Einschnürung oder Drosselung jeder Leitung 2 ist im allgemeinen derart abgestuft, daß die unterste Leitung 2 jedes Teilsatzes am meisten gedrosselt ist, während die höchste Leitung 2 im Teilsatz am wenigsten gedrosselt ist. Auf diese Weise sind die aus den Austragsleitungen 2 austretenden Ströme derart geregelt, daß sie einen einzigen nichtturbulenten Strahl bilden. Der Auffangtrog 7 weist Teilungsbleche 15 auf, die dazu beitragen, das Spritzen zu verringern.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist einen einzigen Kühlflüssigkeitsstrahl auf, der aus den kombinierten Strömen aus acht Austragsleitungen 2 besteht; diese sind in vertikaler linearer Reihe angeordnet und weisen zwei Teilsätze von jeweils vier Leitungen 2 auf, die von zwei Verteilern 3 versorgt werden. Die untere Leitung 2 jedes Teilsatzes kommt von der höchsten Stelle des Verteilers 3, wodurch wenigstens teilweise die Wasserdrücke und daher auch die Strömungsgeschwindigkeiten in den Leitungen 2 ausgeglichen werden.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist ein einzelner Kühlwasserstrahl vorgesehen, der über einen großen Teil seiner Höhe angenähert koaxial zur Bewegungsbahn des Drahtes VV verläuft. Der Strahl strömt in Richtung der Drahtbewegung aus einer relativ großen Austragsleitung 1 heraus, die etwa um 60° zur Drahtbewegungsbahn nach oben geneigt ist, weswegen der Strahl teilweise durch die Bewegung des Drahtes W aufrechterhalten wird.

Am oberen Ende des Strahles wird das Wasser in einen hierzu quer gerichteten Luftstrom gezogen und hierdurch in ein Flüssigkeitsauffangrohr 16 verbracht, das über einen Behälter 18 an ein Sauggebläse 17 angeschlossen ist. Das Wasser sammelt sich im Behälter 18, bis der Flüssigkeitsdruck ausreicht, um die Saugkraft zu überwinden. Es läuft sodann automatisch aus der Auslaßöffnung 19 aus und wird zur Wiederverwendung aufgefangen.

Üblicherweise weist der koaxiale Strahl eine Höhe von 75—100 mm auf. Selbstverständlich können auch mehrere Strahlen verwendet werden, die längs des Drahtes Wangeordnet sind.

Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen können nichi dargestellte Vorrichtungen zur Bildung eines Luftvorhanges oder eines Luftstrahles verwendet werden, um die in die Wischeinrichtung fallende Wassermenge zu verringern.

Versuche haben gezeigt, daß die Ausführungsformen gemäß Fig.4, 5 und 6 einen geringfügig geringeren Kühleffekt haben, was darauf zurückzuführen ist, daß zwischen den einzelnen Kühlflüssigkeitsstrahlen nicht die relativ große Anzahl der für die Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3 charakteristischen Zwischenräume zum Entweichen des Dampfes vorhanden ist.

Aus diesem Grur-.d ist es selbstverständlich möglich, die Teilsätze der Leitungen 2 gemäß F i g. 2 und 3 durch einen Teilsatz gemäß F i g. 4 oder durch die aus F i g. 5 ersichtliche Anordnung zu ersetzen oder einen der Teilsätze gemäß Fig.4 durch einen oder mehrere Teilsätze gemäß F i g. 2 und/oder 3 zu ersetzen.

Die aus Fig. 7 ersichtliche bevorzugte Ausführungsform einer Austragsleitung 2 weist eine Durchsatzöflnung mit rechteckigem Querschnitt auf. Die Austragsleitung 2 ist in einem Winkel von etwa 45° zur Vertikalen nach oben gerichtet, wobei das Leitungsende im entsprechenden Winkel abgeschnitten ist, damit seine Stirnfläche parallel zum Draht W verläuft. Für Drähte mit einem Durchmesser bis zu etwa 3 mm ergibt sich ein ausreichend dicker Kühlflüssigkeitsstrahl, wenn eine einzige Austragsleitung 2 mit einer rechteckigen Durchsatzöffnung in den Abmessungen 11 mm χ 4 mm verwendet wird, wobei die Wanddicke üblicherweise etwa 1 mm beträgt. Jede Austragsleitung 2 ist derart angeordnet, daß die Hauptachse quer zum Draht W ausgerichtet ist. Im Überschneidungsbereich mit dem Draht W beträgt die Dicke des Kiihlflüssigkeitsstrahles etwa 13 mm. Für Drähte, die einen Durchmesser größer als 3 mm aufweisen und mit sehr hohen Geschwindigkeiten bewegt werden, werden vorzugsweise zwei nebeneinander angeordnete Austragsleitungen 2 verwendet, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Gute Ergebnisse haben sich mit einer Wasserströmungsgeschwindigkeit von etwa 2,2 l/min · Austragsleitung ergeben.

Zum gleichzeitigen Kühlen mehrerer paralleler Drähte — einem in der Praxis häufigen Anwendungsfall — können die Kühlflüssigkeitsstrahlen, die einander benachbarte Drähte abkühlen, zu einem einzigen dicken bzw. breiten Kühlflüssigkeitsstrahl kombiniert werden. In diesem Fall vergrößert sich auch entsprechend die Anzahl der einander benachbarten und in Fig. 8 in Draufsicht ersichtlichen Austragsleitungen 2. Statt mehrerer aneinander gereihter einzelner Austragsleitungen kann auch eine fertig vorfabrizierte Einheit oder eine Gußkonstruktion verwendet werden, die eine entsprechende Anzahl von Austragsleitungen mit jeweils einer querschnittlich rechteckigen Durchsatzöffnung aufweist. Diese abgewandelte Ausführungsform kann auch bei den Vorrichtungen gemäß Fig. 2 bis 5 verwendet werden.

Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 2, 3 und 4 ist es besonders vorteilhaft, in der untersten Lage einen breiten bzw. dicken Kühlflüssigkeitsstrahl zu verwenden, der eine Anzahl von Drähten umfaßt, so daß die von den höher gelegenen Kühlflüssigkeitsstrahlen herrührenden Tropfen und Spritzer weggetragen werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kühlung der Oberzüge von insbesondere mit hoher Geschwindigkeit aus einem das schmelzflüssige Bad des Überzugsmaterials enthaltenden Behälter austretenden Drähten oder kontinuierlichen Materiallängen, mit einem nach einer Wischeinrichtung angeordneten Flüssigkeitsauslaß zur Bildung eines die Bewegungsbahn des noch einen flüssigen Überzug tragenden Drahtes kreuzenden Kühlflüssigkeitsstrahles, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flüssigkeitsauslaß (1,2) eine Steuereinrichtung (5) zur Erzeugung eines nichtturbulenten Kühlflüssigkeitsstrahles zugeordnet ist und daß zwischen dem Flüssigkeitauslaß (1,2) der Kühlvorrichtung (B) und der Wischeinrichtung (A) eine Gasdüse (11) mit einem horizontalen schmalen Auslaßschlitz (12) zur Verhinderung des Eintritts von Kühlflüssigkeit in die Wischeinrichtung ^vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsauslaß (1, 2) derart ausgebildet ist, daß der austretende Kühlflüssigkeitsstrahl in Richtung der Drahtbewegung eine größere Höhe als Dicke aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Bewegungsbahn des Drahtes (W) wenigstens zwei Austragsleitungen (2) in linearer Reihe angeordnet sind, deren Austragsenden derart zueinander benachbart sind, daß sich die Einzelströme zu einem einzigen, im Überschneidungsbereich mit der Drahtbewegungsbahn quer zu dieser gerichteten nichtturbulenten Strahl vereinigen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine einzige Austragsleitung (1), die einen in der Bewegungsrichtung des Drahtes (W) fließenden nichtturbulenten Flüssigkeitsstrahl bildet, der über einen großen Teil seiner Höhe 'coaxial zur Drahtbewegungsbahn verläuft, ein in Drahtbewegungsrichtung im Abstand zur Austragsleitung angeordnetes Flüssigkeitsauffangrohr (16) mit einer quer zur Drahtbewegungsbahn gerichteten Achse und eine an das Auffangrohr angeschlossene Saugeinrichtung (17), die einen den Flüssigkeitsstrahl in das Auffangrohr hineinziehenden Luftstrom erzeugt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Bewegungsbahn des Drahtes (W) im Abstand voneinander mehrere lineare Reihen von Austragsleitungen (2) angeordnet sind, die in jeder Reihe derart auf unterschiedliches Ausmaß gedrosselt sind, daß sich die einzelnen Ströme aus den Leitungen zu einem einzigen nichtturbulenten Strahl vereinigen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragsleitungen (2) übereinander angeordnet und an eineii Verteiler (3) angeschlossen sind, wobei die unterste Leitung am Austragsende die oberste Leitung am Verteiler ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei im Abstand voneinander angeordnete Flüssigkeitsaustragsleitungen (2) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsaustragsleitungeii (2) beidseits der Bewegungsbahn des Drahtes (W) gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß die

Strahlen auf beide Seiten des Drahtes auftreffen und nicht aufeinander einwirken.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Austragsleitung (1, 2) eine querschnittlich rechteckige Durchsatzöffnung aufweist, deren größere Hauptachse quer zur Bewegungsrichtung des Drahtes (W) ausgerichtet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Kühlung der Überzüge von mehreren parallelen, im wesentlichen in derselben Ebene befindlichen Drähten mehrere Kühlvorrichtungen Seite an Seite angeordnet sind, deren Kühlströme sich seitlich in einem einzigen Strahl vereinen.