DE3903726A1 - Verfahren und vorrichtung zum thermischen behandeln von metallbunden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Metallbunden, insbesondere Aluminium­ bändern für Elektrolytkondensatoren.

Metallbänder und -folien werden nach dem Walzen bzw. zwischen den einzelnen Walzstichen häufig als Bund wärmebehandelt. Üb­ licherweise wird dabei die Glühung der Bunde in Hauben- oder Kammeröfen durchgeführt. Die Wärmezufuhr erfolgt mittels Kon­ vektion und wegen des geschichteten Aufbaus der Bunde nur zu geringem Teil über die Mantelfläche in radialer Richtung. Spe­ ziell bei Aluminiumbandbunden wird ca. 90% der Wärme über die Bandkanten, d.h. über die Stirnseiten der Bunde übertragen.

In der Praxis hat sich die Luft- bzw. Gasumwälzung durchgesetzt, wobei die aufgeheizten Luft- oder Gasströme gegen die Stirnsei­ ten der Bunde gerichtet werden. Um eine intensive Wärmeübertra­ gung auf die Bunde zu erreichen, ist hierbei eine starke Umwäl­ zung erforderlich. Dabei liegt in modernen Hochkonvektionsöfen die elektrische Leistung der Umwälzeinrichtung in der Größenord­ nung der Heizleistung.

Außerdem sind in der Regel für die Gasumwälzung Wellendurchfüh­ rungen durch die Glühbehälterwand notwendig, die der Dichtheit des Glühbehälters und somit der Reinheit des Schutzgases Gren­ zen setzen.

Für bestimmte Anwendungsfälle muß die Glühung jedoch unter Reinst­ schutzgas durchgeführt werden, um die Bildung dickerer bzw. un­ terschiedlich dicker Oxidschichten auf der Metallwandoberfläche zu verhindern.

Insbesondere bei Aluminiumbändern für die Verarbeitung zu Ano­ denfolien für Elektrolytkondensatoren ist eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit erwünscht, da die Bänder nach dem Glühen einem elektrochemischen Ätzprozeß unterzogen werden, um die Oberfläche aufzurauhen. Ungleichmäßige Oberflächenbeschaf­ fenheit führt aber erfahrungsgemäß zu ungleichmäßigem Ätzan­ griff.

Die für die Schutzgasglühung eingesetzten, handelsüblichen gas­ dichten Glühöfen mit Gasumwälzung sind in der Regel für einen universellen Einsatz projektiert und daher für die speziellen Anforderung beim Glühen von Bandbunden weniger geeignet.

Hierbei wirkt es sich nachteilig aus, daß einerseits nur etwa ein Drittel der Heizenergie vom Glühgut aufgenommen wird und andererseits bei Änderung der Chargierung und vor allem der Bundformate die exakte Steuerung des Temperatur-Zeit-Verlaufs im Glühgut durch Veränderung der Strömungsverhältnisse er­ schwert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum thermischen Behandeln von Metallbunden anzugeben, bei denen die vorstehend aufgezeigten Schwierigkeiten umgangen werden.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Metallbunde mittels Konduktion erwärmt werden und daß die Wärmezufuhr durch stirn­ seitigen Kontakt des Metallbundes mit zumindest einer beheizba­ ren Platte erfolgt.

Eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Metallbunden, ins­ besondere Aluminiumbändern für Elektrolytkondensatoren ist er­ findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zumindest einer beheizbaren Platte besteht, die in stirnseitigem Kontakt die Wärme mittels Konduktion auf den Metallbund überträgt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den entsprechenden Unteransprüchen angeführt.

Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der dazugehörenden Zeichnung mit einer einzigen Figur ist ein auf einer Hülse 2 aufgewickelter Metallbund 1 dargestellt, der stehend zwischen zwei Platten 3 angeordnet ist. Die Platten 3 besitzen eine Widerstandsheizung, die durch die Zuleitungen 4 mit Energie versorgt wird. Zweckmäßigerweise ist in den Plat­ ten 3 eine Regeleinrichtung zur Temperaturregelung eingebaut, um eine Überhitzung des Glühgutes zu verhindern.

Der beheizte Bereich der Platten 3 ist dem Durchmesser des Me­ tallbundes 1 angepaßt und die Heizleistung entspricht der Wärme­ kapazität und der geforderten Aufheizgeschwindigkeit des Bundes.

Da die Metallbänder nach dem Walzen auf gleichmäßige Breite ge­ schnitten werden, ist die Stirnseite des entsprechenden Bundes 1 in der Regel plan. Dies führt zu intensivem thermischen Kon­ takt zwischen Heizplatte 3 und Bund 1.

Das Aufheizen der Bandbunde 1 kann wie in der Fig. dargestellt beidseitig, aber auch einseitig erfolgen.

Um eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung im Bund 1 zu erreichen, können nicht beheizte Oberflächenbereiche des Bun­ des 1 thermisch isoliert bzw. der in der Fig. nicht dargestellte Glühbehälter innen zusätzlich beheizt werden.

Wird der Bund 1 wie in der Fig. dargestellt stehend geglüht, steht er mit einer Stirnseite auf der unteren waagerechten Heiz­ platte, während die zweite Heizplatte auf der oberen Stirnseite aufliegt.

Beim Glühen von liegenden Bunden müssen die Heizplatten an die senkrechten Stirnseiten gedrückt werden, um trotz Wärmeausdeh­ nung stets intensiven thermischen Kontakt zu erreichen.

Die Heizplatten 3 können nach dem Glühen zur rascheren Wärmeab­ fuhr auf der Rückseite mit einem Kühlmedium (z.B. Luft) ange­ strömt bzw. durchströmt werden.

Insgesamt ergeben sich durch den Gegenstand der Erfindung eine Verbesserung des heizungstechnischen Wirkungsgrades beim Glühen von Bandbunden, ein exakt reproduzierbarer Temperatur-Zeit-Ver­ lauf im Glühgut, wobei durch die Kühlmöglichkeit die Gesamtglüh­ dauer verkürzt und somit der Ofendurchsatz erhöht werden kann.

Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß durch die Änderung der Wärmezufuhr von Konvektion zu Konduktion eine beträchtliche Energieeinsparung erzielt werden kann.

Claims (9)

1. Verfahren zum thermischen Behandeln von Metallbunden, insbe­ sondere Aluminiumbändern für Elektrolytkondensatoren, da­ durch gekennzeichnet, daß die Metallbunde (1) mittels Konduktion erwärmt werden und daß die Wärmezufuhr durch stirnseitigen Kontakt des Metallbundes (1) mit zumindest einer beheizbaren Platte (3) erfolgt.

2. Verfahen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallbunde (1) stehend behandelt werden.

3. Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Metallbunden, ins­ besondere Aluminiumbändern für Elektrolytkondensatoren, da­ durch gekennzeichnet, daß sie zumindest aus einer beheizbaren Platte (3) besteht, die in stirnseitigem Kontakt die Wärme mittels Konduktion auf den Metallbund (1) überträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (3) elektrisch beheizt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (3) durch Öl- oder Gasbrenner beheizt wird.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) eine Einrichtung zur Temperaturregelung aufweist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück­ seite der Platte (3) mit einem Kühlmedium angeströmt bzw. durch­ strömt werden kann.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall­ bunde (1) stehend behandelt werden.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (3) in einem hermetisch abschließbaren Raum angeordnet ist.