DE1427912C3 - Einrichtung zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf ein erhitztes Metallband in einer Walzanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Einrichtung der Gattung (US-PS

2 095 430) bestehen die Ausflußelemente aus Ausfluß öffnungen im Boden des Abgaberohres. Dieses ist über ein Verteilerrohrrystem und das Abschaltventil direkt mit der Kühlflüssigkeitsquelle verbunden. Beim Schließen des Abschaltventils müssen sich das Abgaberohr und Teile des Verteilerrohrsystems zunächst entleeren, bevor die Kühlflüssigkeitsabgabe beendet ist. Beim Wiederöffnen des Abschaltventils müssen diese Rohrvolumina zunächst wieder angefüllt werden, bevor die Abgabe von Kühlflüssigkeit voll einsetzt.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung (US-PS

3 025 865) sind oberhalb des Ausgabetisches mehrere Abgabekammern angeordnet, von denen jede mit einem Kühlflüssigkeitsreservoir verbunden ist und mehrere zur Flüssigkeitsabgabe dienende, mit ihren Umkehrkrümmungen nach oben gerichtete Siphonrohre aufweist, deren Eingangsöffnungen nahe dem Kammerboden angeordnet sind und deren Ausgangsöffnungen durch den Kammerboden hindurchgehen. Das Kühlflüssigkeitsreservoir wird aus einer Kühlflüssigkeitsquelle mittels eines in das Reservoir eintauchenden Rohres mit einer bestimmten einstellbaren Flüssigkeitsrate gespeist. Im kontinuierlichen Betrieb stellt sich daher der Kühlflüssigkeitspegel in der Kammer so ein, daß die von den Siphonrohren abgegebene Kühlflüssigkeitsrate gerade so groß ist wie die dem Reservoir zugeführte Kühlflüssigkeitsrate. Wenn die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu dem Reservoir abgestellt wird, so entleeren sich die Kammer und das Reservoir über die Siphonrohre noch so lange, bis der Flüssigkeitspegel in der Kammer unterhalb der Eingangsöffnungen der Siphonrohre liegt, d. h. bis im wesentlichen die ganze Kammer entleert ist. Wenn die Zufuhr von Kühlflüssigkeit zu dem Reservoir wieder begonnen wird, müssen sich das Reservoir und die Kammer zunächst so lange auffüllen, bis der Flüssigkeitspegel in der Kammer oberhalb der Umkehrkrümmungen der Siphonrohre liegt.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Gattung (US-PS 2 095 430) derart weiterzubilden, daß sowohl zur Unterbrechung als auch zum Wiederingangsetzen der Flüssigkeitsabgabe die Betätigung des Abschaltventils an den öffnungen der Auslaßkante schneller wirksam wird, d. h. die Flüssigkeit dort nach öffnen des Abschaltventils schnell kommt und beim Schließen wieder schnell abstellbar ist, und daß ferner während des Betriebes zwischen öffnen und Schließen des Abschaltventils unabhängig vom Kühlflüssigkeitsdruck ein einstellbarer und gleichbleibender Flüssigkeitsabgabedruck gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Beim Schließen des Abschaltventil findet eine schnelle Beendigung der Flüssigkeitsabgabe statt, da im wesentlichen nur noch die in den Siphonrohren selbst enthaltene Flüssigkeit abgegeben wird. Beim öffnen des Abschaltventils wird auf Grund der Entspannung des komprimierten Luftkissens in einer anfänglichen Phase eine erhöhte Kühlflüssigkeitsmenge zum Abgaberohr und zu den Siphonrohren getrieben, so daß ein schnelles Einsetzen der Kühlflüssigkeitsabgabe von den Siphonrohren erfolgt. Im kontinuierlichen Betrieb wird die Abgabemenge von Kühlflüssigkeit durch den Flüssigkeitspegel im Kühlflüssigkeitsreservoir bestimmt.

Eine zweckmäßige Fortbildung des Gegenstandes des Anspruches 1 besteht in der Einstellvorrichtung für den Flüssigkeitspegel nach den Merkmalen des Anspruches 2, deren grundsätzlicher Aufbau an sich bekannt ist (US-PS 2 625 175).

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im nachfolgenden beschrieben. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, die oberhalb des Abgabetisches eines Walzwerkes angeordnet ist,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der in F i g. 1 dargestellten Anordnung vom Ende her,

F i g. 3 eine seitliche Ansicht der in F i g. 1 dargestellten Anordnung,

Fig.4 einen Querschnitt eines Abgaberohres entsprechend der Schnittlinie 4-4 der Fig. 1,

F i g. 5 einen Querschnitt der Flüssigkeitskammer entsprechend der Schnittlinie 5-5 der Fig. 1,

F i g. 6 einen Querschnitt eines Teiles der in F i g. 5 dargestellten Anordnung entsprechend der Schnittlinie 6-6,

F i g. 7 einen Querschnitt durch einen weiteren Teil der in F i g. 5 dargestellten Anordnung entsprechend der Schnittlinie 7-7,

F i g. 8 eine weitere teilweise geschnittene Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung, welche die einstellbare Überlaufvorrichtung in der untersten Einstellung zeigt.

Das Band 1 wird von einem heiß arbeitenden WaIzwerk abgegeben und läuft über einen in der Bandrichtung sich erstreckenden Tisch, der mit 2 bezeichnet ist und aus einer Mehrzahl paralleler Rollen 3-3 besteht, deren Achsen horizontal ausgerichtet sind. Zweckmä-

ν b I.

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ßigerweise wird eine jede Rolle 3 durch einen Motor angetrieben. Unterhalb des Bandes 1 zwischen nebeneinanderliegenden Rollen sind Sprühvorrichtungen vorgesehen, die mit 4 bezeichnet werden, und die in F i g. 2 dargestellt sind. Von unten her wirkende Sprühvorrichtungen zum Aufsprühen von Wasser auf ein sich bewegendes Band 1 sind bekannt, und diese Mittel sollen nicht weiter zur Erörterung gelangen.

Die Mittel zum Aufbringen von Kühlwasser von oben her sind auf Säulen 5-5 angeordnet, die sich neben dem Rollentisch befinden. In gewisser Höhe oberhalb des Tisches 2 sind Querbalken 6-6 auf den Säulen 5-5 angeordnet, die eine zylindrische Flüssigkeitskammer 8 tragen, deren Längsachse parallel zur Längsachse des Tisches verläuft. Von der Füllkammer 8 erstrecken sich Knierohre 9-9 horizontal in Richtung auf den Tisch 2, und zwar so, daß die Knierohre ihre offenen Enden einander zuwenden. Ein jedes Knierohr bildet an seinem äußeren Ende eine Drehkupplung 10, und zwischen den anderen Enden der Drehkupplungen 10-tO ist ein Sammelrohr 11, ebenfalls mit seiner Längsachse parallel zum Tisch, angeordnet.

Die Querbalken 6-6 sind mittels Schienen 14 und 15, die parallel zu der Längsrichtung des Tisches 2 verlaufen, verbunden. Auf diesen Schienen ist ein Motor 16 angeordnet, dessen Welle parallel zum Tisch 2 verläuft. Auf der Antriebswelle des Motors ist ein Zahnrad 17 angeordnet. Das Sammelrohr 11 ist an Lagerstellen 12 gelagert und weist einen Zahnkranz 13 auf. Eine Kette 18 läuft über den Zahnkranz 13 und das Zahnrad 17, so daß durch den Motor 16 das Sammelrohr um seine Längsachse gedreht werden kann.

Das Sammelrohr hat eine Mehrzahl quer sich erstreckende Abgaberohre 20. Die äußeren Enden der Abgaberohre 20 sind verschlossen und mit einer die Anordnung versteifenden Verbindungsschiene 21 verbunden. In ähnlicher Weise sind auch die inneren Enden der Abgaberohre 20 mittels einer Verbindungsschiene 23 verbunden. Ein jedes Abgaberohr weist eine Mehrzahl Siphonrohre 22 auf, die im Abstand voneinander längs der Abgaberohre 20 angeordnet sind und an der obersten Stelle des Querschnittes der Abgaberohre einmünden. Die Siphonrohre 22 haben eine umgekehrte U-Form und wesentlich geringeren Durchmesser als die Abgaberohre 20.

Ein jedes Knierohr 9 hat ein Ventil 24 zwischen der Flüssigkeitskammer 8 und der Drehkupplung 10, wobei ein motorischer Antriebsmechanismus 25 für jedes Ventil 24 vorgesehen ist. Die Flüssigkeitskammer 8 hat Zuflußrohre 26, die an einer Hauptleitung 39 angeschlossen sind, welche mit einer Kühlwasser unter Druck liefernden Anordnung verbunden ist. Die Flüssigkeitskammer 8 hat ferner Überlaufrohre 27-27, die zu einem offenen Wassergraben 48 führen. Ein jedes Rohr 27 hat ein Ventil 28 unterhalb der Flüssigkeitskammer 8. Zur Betätigung eines jeden Ventils 28 ist eine Motoranordnung 29 vorgesehen. Die Überlaufrohre 27 haben denselben Durchmesser wie die Zuflußrohre 26. Ein Überlaufrohr 27 ist an der unteren Fläche der Flüssigkeitskammer 8 angesetzt und erstreckt sich nicht in die Kammer hinein. Ein Überlaufrohr 27 hat indessen eine einstellbare Überlaufvorrichtung 30. Diese Vorrichtung besteht aus einem an seinem Ende offenen Rohrstutzen 31, der sich teleskopartig innerhalb des Überlaufrohres 27 verschieben läßt und einstellbar weit in die Flüssigkeitskammer 8 hineinragt. Der Rohrstutzen 31 hat in der Nähe seines oberen offenen Endes auf Stützen 32 eine ein Gewinde aufweisende Nabe 33.

Eine Spindel 34 durchsetzt die Gewindenabe 33 und erstreckt sich durch die Außenwand der Flüssigkeitskammer 8 mittels einer Dichtung, die mit 35 bezeichnet ist. Die Dichtung 35 hat eine abnehmbare Deckelplatte 36 und nach außen eine Buchse 37, durch die sich der von Gewinde freier Teil der Spindel 34 erstreckt; letzterer endigt in einem Vierkant 38. Zwischen der Innenwand der Platte 36 der Dichtung 35 und dem inneren Ende des Überlaufrohres 27 sind zwei parallele Rinnen 40-40 gebildet. Die Nabenanordnung 32 hat zwei diametral hervorstehende Vorsprünge 41-41, die in die Rinnen 40-40 hineinpassen und verhindern, daß die Nabenanordnung sich dreht, jedoch eine axiale Verschiebung beim Drehen der Spindel 34 zulassen.

Die Spindel 34 hat in der Nähe ihres oberen Endes 2 Kontermuttern 43, welche die Aufwärtsbewegung des Überlaufrohrstutzens 31 begrenzen, und am unteren Ende ist ein ähnliches Kontermutterpaar 44 vorgesehen, welches die Abwärtsbewegung des Rohrstutzens 31 begrenzt. An einer Stelle zwischen den Kontermuttern 43 und dem vierkantigen Ende 38 der Spindel 34 ist eine Scheibe 45 vorgesehen, welche in die Unterseite der Deckelplatte 36 wirkt und verhindert, daß die Spindel 34 aus ihrer Dichtung herausgeschoben werden kann. Unterhalb des vierkantigen Endes 38 der Spindel 34 ist eine abnehmbare Scheibe 46 vorgesehen, welche die Spindel 34 in der Buchse 37 festgelegt. Einstellschrauben 47 dienen dem Zweck, in einer vorgegebenen Stellung die Spindel 34 in der Buchse 37 festzulegen.

Das Sammelrohr 11 hat seinen größeren Durchmesser als die Abgaberohre 20, und das Sammelrohr 11 und die die Siphonrohre aufweisenden Abgaberohre 20 sind so bemessen und so angeordnet, daß die Oberseite des Sammelrohres 11 oberhalb der U-förmigen Biegung der Siphonrohre 22 liegt. Es ist daher stets möglich, das Wasserniveau in dem Sammelrohr 11 so zu halten, daß durch statischen Druck die Siphonrohre 22 gefüllt gehalten werden. Die Flüssigkeitskammer 8 hat einen größeren Durchmesser als das Sammelrohr 11, und die Kammer ist so angeordnet, daß ihre Oberseite höher liegt als die Oberseite des Sammelrohres 11. Es ist daher stets möglich, durch statischen Druck das Sammelrohr 11 aus der Flüssigkeitskammer 8 zu füllen.

Die Wirkungsweise dieser erfindungsgemäßen Anordnung ist wie folgt. Die Flüssigkeitskammer 8 wird durch den Druck der Hauptleitung 39 mit Wasser gefüllt, welches durch die Zuflußrohre 26 aufsteigt. Solange die Ventile 28-28 offen sind, ist das Wasserniveau in der Flüssigkeitskammer 8 bestimmt durch die Einstellung des einstellbaren Überlaufes 30. Diese Einstellung wird durch Ansetzen eines Schraubenschlüssels auf das vierkantige Ende 38 der Spindel 34 und Verstellen der Spindel in der einen oder anderen Schraubrichtung bewirkt. Drehen der Spindel 34 bewirkt, daß der Überlaufstutzen 31 sich teleskopartig aus dem Überlauf rohr 27 herausschiebt oder hineinschiebt. Die Überlaufvorrichtung 30 wird so eingestellt, daß sich ein Wasserniveau oberhalb der Biegungsstelle der U-förmigen Siphonrohre 22-22 ergibt. Unter diesen Umständen fließt, solange die Ventile 24-24 offen sind, Wasser aus den Siphonabgaberohren 22-22. Wenn diese Ventile 24 geschlossen werden, so fließt nur so lange Wasser, bis das Wasser in den Abgaberohren 20-20 unterhalb der Ansatzstellen der Siphonrohre sinkt, die in gleicher Niveauhöhe mit der Innenwandung der Oberseite der Abgaberohre 20-20 liegen. Es findet daher eine schnelle Unterbrechung der Wasserströmung statt.

Die Ventile 28-28 werden geschlossen, wenn die Ventile 24-24 geschlossen werden, um eine Vergeudung von Wasser zu vermeiden, das sonst durch die Überlaufrohre 27-27 in den Wassergraben 48 erfolgen würde. Wenn die Ventile 28-28 geschlossen sind, so begrenzen die Überlaufvorrichtungen 30-30 nicht weiter das Wasserniveau in der Flüssigkeitskammer 8, und es wird die Flüssigkeitskammer 8 durch den weiteren Zustrom von Wasser durch die Zuflußrohre 26-26 so weit gefüllt, wie es die eingeschlossene Luft zuläßt. Die dadurch komprimierte Luft fördert ein schnelles Einsetzen des Kühlwassers, wenn Wasserkühlung verlangt wird.

Das schnelle Einsetzen der Kühlwasserströmung ergibt sich durch öffnen der Ventile 24-24. Die komprimierte Luft in der Flüssigkeitskammer 8 unterstützt den Wasserdruck der Zuflußleitungen 26-26 und drückt das Wasser durch die Abgaberohre 20-20 und die Siphonrohre 22-22. Nachdem die Ventile 24-24 geöffnet wurden, werden die Ventile 28-28 geöffnet, so daß dann der Wasserdruck bestimmt ist durch die Einstellung der Überlaufvorrichtung 30-30. Es wurde darauf verwiesen, daß die Überlaufrohre 27-27 dieselbe Größe wie die Zuflußrohre 26-26 haben. Unter normalen Verhältnissen fließt der größte Teil des Wassers, welches in die Flüssigkeitskammer 8 hineinfließt in das Sammelrohr 11 und von dort auf das zu kühlende Stahlband. Eine

ίο geringere Wassermenge fließt über die Überlaufvorrichtung 30-30 durch die Überlaufrohre 27-27, so daß im allgemeinen diese Rohre nicht mit Wasser gefüllt sind. Da der Abflußgraben 48 nach oben offen ist, wird normalerweise die Flüssigkeitskammer 8 durch die Überlaufleitungen 27 gegenüber der Atmosphäre entlüftet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. In Verbindung mit einer Walzanlage vorgesehene Einrichtung zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf erhitztes Metallband, mit oberhalb des Bandes angeordnetem Abgaberohr, welches nach unten auf das Band zu gerichtete Ausflußelemente aufweist und mit einer Kühlflüssigkeitsdruckwelle über ein Schaltventil in Verbindung steht, im übrigen geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflußelemente aus mit ihren Umkehrkrümmungen nach oben gerichteten Siphonrohren (22) bestehen, deren Eingangsöffnungen im Scheitel des Abgaberohres (20) angesetzt sind, und daß ferner zwischen Kühlflüssigkeitsdruckquelle (39) und Abgaberohr (20) eine über ein Sperrventil (28) mit einem Überlaufsystem (27) verbundene Kühlflüssigkeitskammer (8) und zwischen Kammer (8) und Abgaberohr (20) das Schaltventil (24) angeordnet ist, wobei in die Kammer (8) bei geschlossenen Ventilen (24, 28) unter dem Druck der Kühlflüssigkeit ein Luftkissen einschließbar ist, und der Pegel in der Kammer (8) durch Niveauverstellung des Überlaufpunktes in der Kammer (8) in bezug auf die Umkehrkrümmungen der Siphonrohre (22) einstellbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung des Pegels in der Kühlflüssigkeitskammer (8) das Ende des in diese hineinragenden Überiaufrohrs (27) teleskopartig verstellbar ist.