EP0650776A1 - Vorrichtung zum Kühlen von Walzbändern - Google Patents
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- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
Definitions
- the invention relates to a device for cooling rolled strips, in particular for laminar strip cooling when rolling aluminum strips.
- the invention has for its object to make a device of the type mentioned maintenance and user friendly and more variable in terms of its uses.
- cooling segments closed on the outer sides with a cover have a media gap extending over their entire length and several cooling segments with a media gap which is transition-free from cooling segment to cooling segment can be arranged in a row.
- Media gap is understood here to be the outlet gap for the liquid cooling medium, for example rolling oil, water, etc.
- the covers which are advantageously flush, but leave the media gap free in a base body provided with a continuous, at least one supply connection and transition into the media gap, the cooling segment or the base body can end at the end, each cooling segment be easily tested for functionality before installation.
- the covers which are flush with the sides of the cooling segments but do not adversely affect the media gap, make it possible to string together several cooling segments with a laminar flow that is essentially transition-free at the separation points from cooling segment to cooling segment, i.e. the gaps of the individual cooling segments have no difference and are continuous to form a common media gap educated.
- the segment design allows the strip cooling to be variably adjusted to the width of the strip to be rolled, because it is only necessary to line up either more or fewer cooling segments.
- zone deactivation can be implemented very easily, namely by switching off the media supply to the cooling segments in question.
- the cooling segments In view of the cooling segments to be operated with low pressures (from 0.01 bar) for the cooling medium, seals can be omitted because the mechanical surface quality is sufficient for sealing. Finally, the laminar flow, which can be achieved virtually without transition when the cooling segments are placed next to one another, allows the cooling segments to be easily manufactured. In fact, their dimensions can be such that the distributor bore, which extends over the entire length of the base body, can be manufactured using conventional drilling technology. Maintenance and service are also made easier, as segment-by-segment replacement is possible.
- the base body has a cutout axially exposing the distributor bore with an oblique guide surface which, in interaction with a slide wedge having a corresponding guide surface and arranged in the cutout, forms the media gap. Due to the guiding surfaces, a long jet of the emerging cooling medium can be achieved, which favors the laminar flow of the medium as well as smooth surfaces of the media gap.
- the cooling segments can be arranged against the rolled strip from above and / or from below, for physical reasons advantageously from below, the distance from the rolled strip being approximately 50 to 100 mm.
- the gap width of the media gap on each cooling segment can be set individually, gap widths of 0 to 3 mm being able to be set.
- an optimized gap geometry and thus a quiet operation of the cooling segments is achieved.
- the slide wedge can be screwed in - in each case from the ends of the cooling segment - by screwing it in more or less move the set screw, which is designed as a grub screw, for example, and thus adjust the gap.
- Gauges or feeler gauges can be inserted between the guide surfaces to check the respective gap width.
- cooling segments be screwed together with a box-like steel structure.
- the cooling segments which can not only be strung together, but can also be arranged in any number one behind the other, are thus arranged on a support frame which, when a liquid is used as the cooling medium, serves at the same time to collect and return the cooling medium to be used in the circuit.
- a cooling segment 1 shown in FIG. 1 from its narrow or front side consists essentially of a cross section rectangular base body 2 (cf. FIGS. 4 and 5 in conjunction with FIG. 7) and an adjustable or adjustable slide wedge 3 arranged on the base body 2. This is fixed by means of screws 5 (cf. FIG. 4), which are provided by are used below in through bores 4 of the base body 2. The bores 4 are formed with sufficient radial clearance for actuating movements.
- the slide wedge 3 is inserted into a cutout 6 (see FIG. 7), which extends over the entire length of the base body 2 of the cooling segment 1; it projects with a flow nose 7 into a distributor bore 8 penetrating the base body 2 in the longitudinal direction (cf. FIGS. 4 and 5).
- the section 6 of the base body 2 which merges into the distribution bore 8 and exposes it axially, as shown in FIG.
- the slide wedge 3 which has a corresponding guide surface 10
- it forms a media gap 11 shown in FIGS. 4 and 5 in the basic setting, which can be varied by adjusting the slide wedge 3, through which the cooling medium emerges and is sprayed against a roller belt (not shown).
- the cooling medium for example water
- the connections 12 continue into a steel structure 13, which is only schematically indicated in the figures and is box-shaped and carries the cooling segments 1, and are connected to a coolant supply (not shown).
- the cooling segments 1 are, on the one hand, from FIG. 5, from above, through the slide wedge 3 and the base body 2, fastening screws 14 and, on the other hand, at the side facing away from the slide wedge 3, only through the base body 2, fastening screws 15 (see FIG. 4) screwed to the steel structure 13.
- the front or narrow sides of the cooling segment 1 are provided with lids 16 which are inserted flush with the end outer surfaces of the base body 2 in the base body 2 and which extend over the entire length 17 and 18 (see FIG. 6) of the Completely seal the cooling segment 1 or 100 (see FIG. 6) extending distributor bore 8 to the outside.
- the covers 16 are designed such that they end below the media gap 11 defined by the guide surfaces 9, 10, i.e. do not cover this (see Fig. 1).
- a cooling segment 1 of great length 17 is thus formed by a cooling segment 100 of shorter length 18 to cool the strip for a correspondingly wider rolled strip, the media gaps 11 go at the separation points between the one and the other cooling segment 1 or 100 (see FIG 2 and 6) without any difference in one another, and in this way a transition-free laminar flow can be maintained.
- cooling segment 1 Apart from the different length dimensions, there are no differences between the cooling segment 1 and the cooling segment 100 (see FIG. 6), although the shorter length 18 of the cooling segment 100 only requires a supply connection 12 for supplying the cooling medium into the distributor bore 8.
- the series of cooling segments 1, 100 possible with essentially seamless media gap 11 allows the respective segment width of the belt cooling to be easily adapted to the specific requirements, i.e. in particular to adjust the width of the rolled strip.
- the slide wedge 3 is adjustably arranged in the base body 2.
- insert blocks 19 are fastened to the two front ends of the base body and, as shown in FIG. 1, project with grooves 20 associated with them in the slide block 3 with projecting ends.
- a set screw 21 screwed into the projecting end of the block is accessible to an operator from outside through a bore 22, and according to the play or free space in the groove 20, the slide wedge 3 can be adjusted or removed from its guide surface 10 by turning the set screws 21 closer to the corresponding guide surface 9 of the base body 2, which is synonymous with a variable setting of the Media gap 11 is.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von Walzbändern, insbesondere zur laminaren Bandkühlung beim Walzen von Aluminium-Bändern.
- Es ist bekannt, zwischen den einzelnen Gerüsten einer Walzstraße eine Bandkühlung vorzusehen, die im wesentlichen die Aufgabe hat, die Temperatur des Walzbandes während des Walzens auf einen für die verwendete Walzemulsion, z.B. Petroleum, unkritischen Bereich zu bringen, d.h. abzukühlen. Zu diesem Zweck werden Spritzbalken eingesetzt, die mit einem langen, der Bandbreite entsprechenden Schlitz versehen und auf eine Unterkonstruktion aufgeschraubt sind. Um die Kühlintensität zu erhöhen, lassen sich mehrere dieser Spritzbalken hintereinander anordnen. Eine Zonenabschaltung kann bei dieser bekannten Kühlung nur durch Abdeckungen erreicht werden, die von beiden Seiten des Spritzbalkens her über den Schlitz gefahren werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung derr eingangs genannten Art wartungs- und bedienungsfreundlicher sowie hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeiten variabler zu gestalten.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Außenseiten mit einem Deckel verschlossene Kühlsegmente einen sich über ihre gesamte Länge erstreckenden Medienspalt aufweisen und mehrere Kühlsegmente mit einem von Kühlsegment zu Kühlsegment übergangslosen Medienspalt aneinanderreihbar sind. Unter Medienspalt wird hierbei der Austrittsspalt für das flüssige Kühlmedium, beispielsweise Walzöl, Wasser, etc., verstanden.
- Dadurch, daß die Deckel, die sich vorteilhaft bündig, den Medienspalt dabei allerdings freilassend in einen mit einer durchgehenden, mindestens einen Versorgungsanschluß aufweisenden, in den Medienspalt übergehenden Verteilerbohrung versehenen Grundkörper einsetzen lassen, das Kühlsegment bzw. den Grundkörper endseitig abschließen, kann jedes Kühlsegment auf einfache Weise schon vor der Montage auf seine Funktionsfähigkeit vorgetestet werden.
- Die die Kühlsegmente seitlich bündig abschließenden, den Medienspalt jedoch nicht beeinträchtigenden Deckel ermöglichen es, mehrere Kühlsegmente mit einer von Kühlsegment zu Kühlsegment an den Trennstellen im wesentlichen übergangsfreien Laminarströmung aneinanderzureihen, d.h. die Spalte der einzelnen Kühlsegmente weisen keinen Unterschied auf und sind kontinuierlich zu einem gemeinsamen Medienspalt ausgebildet. Die Segmentbauweise erlaubt eine variable Anpassung der Bandkühlung an die Breite der gerade zu walzenden Bänder, denn es brauchen entsprechend nur entweder mehr oder weniger Kühlsegmente aneinandergereiht zu werden. Gleichzeitig ist - da jedes Segment mit mindestens einem Versorgungsanschluß für das dem Medienspalt zuzuführende Kühlmedium versehen ist - sehr leicht eine Zonenabschaltung zu verwirklichen, indem nämlich die Medienzufuhr zu den infrage kommenden Kühlsegmenten abgeschaltet wird. In Anbetracht der mit geringen Drücken (ab 0,01 bar) für das Kühlmedium zu betreibenden Kühlsegmente können Dichtungen entfallen, weil die mechanische Oberflächenqualität zur Abdichtung ausreicht. Schließlich erlaubt es die bei aneinandergesetzten Kühlsegmenten quasi übergangsfrei zu erreichende Laminarströmung, daß sich die Kühlsegmente einfach fertigen lassen. Sie können nämlich in ihren Abmessungen so ausgelegt werden, daß die sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstreckende Verteilerbohrung mit herkömmlicher Bohrtechnik gefertigt werden kann. Weiterhin werden die Wartung und der Service entsprechend erleichtert, da ein segmentweises Austauschen möglich ist.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Grundkörper einen die Verteilerbohrung axial freilegenden Ausschnitt mit einer schrägen Führungsfläche besitzt, die im Zusammenspiel mit einem eine korrespondierende Führungsfläche aufweisenden, in dem Ausschnitt angeordneten Schieberkeil den Medienspalt bildet. Aufgrund der Führungsflächen läßt sich ein lang geführter Strahl des austretenden Kühlmediums erreichen, was die Laminarströmung des Mediums ebenso begünstigt wie glatte Oberflächen des Medienspaltes. Die Kühlsegmente lassen sich von oben und/oder von unten, aus physikalischen Gründen vorteilhaft von unten, gegen das Walzband gerichtet anordnen, wobei der Abstand vom Walzband etwa 50 bis 100 mm betragen kann.
- Es empfiehlt sich, den Schieberkeil mit einer in die Verteilerbohrung hineinragenden Anströmnase auszubilden und damit eine vergleichmäßigte Druckausbildung des Kühlmediums in der Verteilerbohrung zu begünstigen.
- Es wird vorgeschlagen, daß die Spaltbreite des Medienspaltes an jedem Kühlsegment individuell einstellbar ist, wobei sich Spaltbreiten von 0 bis 3 mm einstellen lassen. Im Zusammenwirken von Spaltbreite und Formgebung des Medienspaltes bzw. der schrägen Führungsflächen wird eine optimierte Spaltgeometrie und damit eine geräuscharme Betriebsweise der Kühlsegmente erreicht.
- Wenn vorteilhaft fest im Grundkörper angeordnete Einlegeklötze in ihnen im Schieberkeil zugeordnete Nuten eingreifen und im Bereich der Nuten mit einer von außen zugänglichen Stellschraube versehen sind, läßt sich der Schieberkeil - und zwar jeweils von den Enden des Kühlsegments her - durch ein mehr oder weniger weites Einschrauben der beispielsweise als Madenschraube ausgebildeten Stellschraube verschieben und damit der Spalt einstellen. Zur Kontrolle der jeweiligen Spaltbreite können Meßlehren bzw. Fühlerlehren zwischen die Führungsflächen eingesetzt werden.
- Es empfiehlt sich, die Kühlsegmente mit einer sie kastenartig aufnehmenden Stahlkonstruktion zu verschrauben. Die Kühlsegmente, die sich nicht nur aneinanderreihen, sondern in beliebiger Zahl auch hintereinander anordnen lassen, sind somit auf einem Traggestell angeordnet, das gleichzeitig - wenn eine Flüssigkeit als Kühlmedium eingesetzt wird - zum Auffangen und Rückführen des im Kreislauf zu verwendenden Kühlmediums dient.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:
- Fig. 1
- die Seitenansicht eines Kühlsegmentes, teilweise geschnitten dargestellt;
- Fig. 2
- das Kühlsegment gemäß Fig. 1 in der Längsansicht von rechts her gesehen, teilweise geschnitten dargestellt;
- Fig. 3
- das Kühlsegment gemäß Fig. 2 von oben gesehen;
- Fig. 4
- das entlang der Linie IV-IV von Fig. 2 geschnittene Kühlsegment;
- Fig. 5
- das entlang der Linie V-V von Fig. 2 geschnittene Kühlsegment;
- Fig. 6
- die im Teilschnitt dargestellte Längsansicht eines gegenüber der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 wesentlich schmaleren Kühlsegmentes; und
- Fig. 7
- als Einzelheit die Seitenansicht eines Grundkörpers der Kühlsegmente nach den Fig. 2 und 3 bzw. 6.
- Ein in Fig. 1 von seiner Schmal- bzw. Stirnseite gezeigtes Kühlsegment 1 besteht aus einem im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Grundkörper 2 (vgl. die Fig. 4 und 5 in Verbindung mit Fig. 7) und einem verstell- bzw. einstellbar auf dem Grundkörper 2 angeordneten Schieberkeil 3. Dieser ist mittels Schrauben 5 festgelegt (vgl. Fig. 4), die von unten her in Durchgangsbohrungen 4 des Grundkörpers 2 eingesetzt sind. Die Bohrungen 4 sind mit einem ausreichenden radialen Freiraum für Stellbewegungen ausgebildet. Der Schieberkeil 3 ist in einen sich über die gesamte Länge des Grundkörpers 2 des Kühlsegments 1 erstreckenden Ausschnitt 6 (vgl. Fig. 7) eingesetzt; er ragt mit einer Anströmnase 7 in eine den Grundkörper 2 in Längsrichtung durchdringende Verteilerbohrung 8 hinein (vgl. Fig. 4 und 5).
- Der in die Verteilerbohrung 8 übergehende und diese axial freilegende Ausschnitt 6 des Grundkörpers 2 weist gemäß Fig. 7 eine schräge Führungsfläche 9 auf. Im Zusammenspiel mit dem eine korrespondierende Führungsfläche 10 aufweisenden Schieberkeil 3 bildet sie einen in den Fig. 4 und 5 in der Grundeinstellung gezeigten, durch Verstellen des Schieberkeils 3 variierbaren Medienspalt 11, über den das Kühlmedium austritt und gegen ein nicht dargestelltes Walzband gespritzt wird.
- Das Kühlmedium, z.B. Wasser, wird der Verteilerbohrung 8 - über gemäß den Fig. 2 und 3 - drei über die Länge des Kühlsegmentes 1 verteilt angeordneten Versorgungsanschlüssen 12 zugeleitet. Die Anschlüsse 12 setzen sich bis in eine in den Figuren lediglich schematisch angedeutete, kastenartig ausgebildete, die Kühlsegmente 1 tragende Stahlkonstruktion 13 fort und sind mit einer nicht dargestellten Kühlmittelversorgung verbunden. Die Kühlsegmente 1 sind über einerseits gemäß Fig. 5 von oben her durch den Schieberkeil 3 und den Grundkörper 2 gesteckte Befestigungsschrauben 14 sowie andererseits über an der von dem Schieberkeil 3 abgewandten Seite allein durch den Grundkörper 2 gesteckte Befestigungsschrauben 15 (vgl. Fig. 4) mit der Stahlkonstruktion 13 verschraubt.
- Die Stirn- bzw. Schmalseiten des Kühlsegmentes 1 sind mit Deckeln 16 versehen, die bündig mit den endseitigen Außenflächen des Grundkörpers 2 verlaufend in den Grundkörper 2 eingesetzt sind und die sich über die gesamte Länge 17 bzw. 18 (vgl. Fig. 6) des Kühlsegmentes 1 bzw. 100 (vgl. Fig. 6) erstreckende Verteilerbohrung 8 nach außen hin dichtend abschließen. Die Deckel 16 sind so ausgelegt, daß sie unterhalb des von den Führungsflächen 9, 10 definierten Medienspaltes 11 enden, d.h. diesen nicht überdecken (vgl. Fig. 1). Wenn somit ein Kühlsegment 1 großer Länge 17 durch Ansetzen eines Kühlsegmentes 100 mit geringerer Länge 18 zu einer Bandkühlung für ein entsprechend breiteres Walzband ausgebildet wird, gehen die Medienspalte 11 an den Trennstellen zwischen dem einen und dem anderen Kühlsegment 1 bzw. 100 (vgl. Fig. 2 und 6) ohne Unterschied ineinander über, und es läßt sich auf diese Weise eine übergangsfreie Laminarströmung aufrechterhalten.
- Abgesehen von den unterschiedlichen Längenabmessungen bestehen zwischen dem Kühlsegment 1 und dem Kühlsegment 100 (vgl. Fig. 6) keine Unterschiede, wobei allerdings die geringere Länge 18 des Kühlsegments 100 lediglich einen Versorgungsanschiuß 12 zur Zufuhr des Kühlmediums in die Verteilerbohrung 8 erfordert. Das mit im wesentlichen übergangslosen Medienspalt 11 mögliche Aneinanderreihen von Kühlsegmenten 1, 100 gestattet es auf einfache Weise, die jeweilige Segmentbreite der Bandkühlung an die konkreten Erfordernisse, d.h. insbesondere die Breite des gewalzten Bandes anzupassen.
- Zum Einstellen der Spaltbreite des Medienspaltes 11 ist der Schieberkeil 3 verstellbar im Grundkörper 2 angeordnet. Zu diesem Zweck sind an den beiden stirnseitigen Enden des Grundkörpers 2 Einlegeklötze 19 befestigt und ragen - wie in Fig. 1 dargestellt ist - mit vorstehenden Enden in ihnen im Schieberkreil 3 zugeordnete Nuten 20 hinein. Eine in das vorkragende Klotzende eingeschraubte Stellschraube 21 ist durch eine Bohrung 22 für eine Bedienungsperson von außen zugänglich, und entsprechend dem Spiel bzw. Freiraum in der Nut 20 läßt sich der Schieberkeil 3 mit seiner Führungsfläche 10 durch Verdrehen der Stellschrauben 21 näher in Richtung auf die korrespondierende Führungsfläche 9 des Grundkörpers 2 einstellen bzw. von dieser entfernen, was gleichbedeutend mit einer variablen Einstellung des Medienspaltes 11 ist.
Claims (8)
- Vorrichtung zum Kühlen von Walzbändern, insbesondere zur laminaren Bandkühlung beim Walzen von Aluminium-Bändern,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Stirnseiten mit einem Deckel (16) verschlossene Kühlsegmente (1; 100) einen sich über ihre gesamte Länge (17;18) erstreckenden Medienspalt (11) aufweisen und mehrere Kühlsegmente (1;100) mit einem von Kühlsegment (1) zu Kühlsegment (100) übergangslosen Medienspalt (11) aneinanderreihbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckel (16) bündig, den Medienspalt (11) freilassend, in einen mit einer durchgehenden, mindestens einen Versorgungsanschluß (12) aufweisenden, in den Medienspalt (11) übergehenden Verteilerbohrung (8) versehenen Grundkörper (2) eingesetzt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (2) einen die Verteilerbohrung (8) axial freilegenden Ausschnitt (6) mit einer schrägen Führungsfläche (9) besitzt, die im Zusammenspiel mit einem eine korrespondierende Führungsfläche (10) aufweisenden, in dem Ausschnitt (6) angeordneten Schieberkeil (3) den Medienspalt (11) bildet. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieberkeil (3) mit einer Anströmnase (7) in die Verteilerbohrung (8) hineinragt. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spaltbreite des Medienspaltes (11) an jedem Kühlsegment (1;100) individuell einstellbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß fest im Grundkörper (2) angeordnete Einlegeklötze (19) in ihnen im Schieberkeil (3) zugeordnete Nuten (20) eingreifen und im Bereich der Nuten (20) mit einer von außen zugänglichen Stellschraube (21) versehen sind. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
jedem Kühlsegment (1;100) individuell zugeordnete Versorgungsanschlüsse (12). - Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlsegmente (1;100) mit einer sie kastenartig aufnehmenden Stahlkonstruktion (13) verschraubt sind.
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