EP2589446A2 - Roller with cooling system - Google Patents

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Publication number
EP2589446A2
EP2589446A2 EP12190404.9A EP12190404A EP2589446A2 EP 2589446 A2 EP2589446 A2 EP 2589446A2 EP 12190404 A EP12190404 A EP 12190404A EP 2589446 A2 EP2589446 A2 EP 2589446A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
distribution
roller
section
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12190404.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2589446A3 (en
Inventor
Kai Friedrich Dr. Karhausen
Stefan Dr. Neumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Speira GmbH
Original Assignee
Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydro Aluminium Rolled Products GmbH filed Critical Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Publication of EP2589446A2 publication Critical patent/EP2589446A2/en
Publication of EP2589446A3 publication Critical patent/EP2589446A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/0648—Casting surfaces
    • B22D11/0651—Casting wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637—Accessories therefor
    • B22D11/068—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces
    • B22D11/0682—Accessories therefor for cooling the cast product during its passage through the mould surfaces by cooling the casting wheel

Definitions

  • the invention relates to a roll having a roll core, with a roll shell surrounding the roll shell and with a cooling channel system, through which a cooling medium for cooling the roll shell is conductive, wherein the cooling channel system has at least one cooling channel section which extends at least partially in the region for cooling the roll shell , A plurality of cooling channels, wherein the cooling channel system has at least one opening in the cooling channel portion distribution channel portion and each distribution channel opens in the direction of the roll shell in a distribution chamber from which a plurality of cooling channels.
  • the invention relates to advantageous uses of a corresponding roller.
  • the molten metal solidifies between the casting rolls to form a shell, which is then conveyed by the casting rolls into the casting gap. These solidified shells are pressed against each other in the casting gap, so that from them and the enclosed between them melt a cast strip is formed. The solidified melt is simultaneously formed in the casting gap between the rolls.
  • Cast and rolled metal strip is withdrawn from the casting gap, cooled and fed to further processing.
  • a casting roll which is equipped with such a cooling channel system for cooling the roll body.
  • the known cooling channel system has a supply line section running in the axial direction through the roller core and a distribution channel section which leads away from this supply line section in the radial direction, the distribution channel section consisting of a plurality of distribution channels.
  • These radial distribution channels open into a cooling channel section, which consists of a plurality of cooling channels formed on the surface of the roll core, which ensure cooling of the roll shell surrounding the roll core.
  • cooling duct system For returning the cooling medium from the cooling duct section that has EP 1 476 262 B1 known cooling duct system further comprises one of a plurality of return distribution channels existing return distribution channel section, starting from the Cooling section extends in the radial direction of the roller and opens into an axially arranged in the roller core return line section through which the cooling medium is discharged from the roller.
  • the distribution channels are arranged at a right angle to the cooling channels.
  • the cooling channels are arranged at a right angle to the return manifolds.
  • the present invention has therefore set itself the task of providing a roller having an improved with respect to the flow resistance cooling channel system and thus an improved cooling behavior.
  • advantageous uses of the roll according to the invention are to be proposed.
  • the object for a roller is achieved in that the entire Cross-sectional area of the cooling passage portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the distribution channel portion and / or the entire cross-sectional area of the return manifold channel portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the cooling passage portion.
  • the distributor channel section thus has a smaller or the same total cross-sectional area in relation to the cooling channel section, so that the flow resistance of the cooling medium in the roller can be improved.
  • the entire cross-sectional area of the cooling channel section and the distribution channel section correspond exactly or to a tolerance range of less than 5%, in particular less than 2%.
  • This embodiment of the roller avoids that a constriction arises in the transition between the distributor channel section and the cooling channel section or return distribution channel section, through which the cooling medium must be passed during cooling.
  • the flow resistance of the entire cooling channel system is thereby reduced, so that at the same operating pressure, a larger amount of coolant per unit time can flow through the cooling channel system.
  • the cooling capacity is increased, whereby the production speed and consequently the productivity of, for example, a casting roll or a strip processing plant can be increased.
  • each distribution channel opens in the direction of the roll shell in a distribution chamber, one of which Run on plurality of cooling channels, can be dispensed with intermediate distribution channels, which on the one hand increase the flow resistance and on the other hand can lead to uneven supply of the individual cooling channels.
  • the cooling medium Via the distribution chamber, the cooling medium can be distributed to the individual cooling channels in a particularly homogeneous and controlled manner, so that a very uniform cooling is achieved.
  • a reduction of the flow resistance in the cooling channel system of a roll can be achieved solely by a distribution chamber described above, as this reduces the flow velocity and turbulences of the cooling medium, which increase the flow resistance, can be avoided.
  • a return of the cooling medium from the cooling passage section with low flow resistance is achieved in that the cooling passage system has at least one redistribution passage section extending from the cooling passage section to guide a cooling medium away from the cooling passage section, wherein a plurality of cooling passages in at least a redistribution chamber open, from which the redistribution channel portion emanates.
  • a distribution channel opens into a plurality of cooling channels and / or opens a plurality of cooling channels in a return manifold
  • a distribution channel is associated with a plurality of cooling channels and ensures a uniform supply of the cooling medium to the respective associated cooling channels.
  • a certain number of cooling channels is a single return channel assigned, which ensures a derivative of the cooling medium from these cooling channels.
  • the cooling channel system has a supply section, which extends from an end face of the roller core and extends through the roller core, wherein from the supply line section, the distribution channel portion and wherein the entire cross-sectional area of the distribution channel portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the lead portion ,
  • the cooling medium can be introduced into the supply line from an end face of the roll, without the flow resistance being increased due to a reduction in the cross-section in the flow direction of the cooling channel system.
  • a discharge of the cooling medium from the roller with low flow resistance is achieved in that the cooling channel system has a return line extending from the redistribution channel section through the roller core to an end face of the roller core, wherein the entire cross-sectional area of the return section is at least as large as the entire cross-sectional area of the redistribution channel section.
  • the cooling channel system thus has, viewed in the flow direction of the cooling medium, a supply line section, a distribution channel section adjoining the supply line section, a cooling channel section adjoining the distribution channel section, and a cooling channel section adjoining the cooling channel section Return distribution channel section and an adjacent to the return distribution channel section return line section.
  • each of these sections has a smaller or equal cross-sectional area in relation to the section adjacent to the flow direction.
  • two respectively adjacent cross-sectional surface sizes correspond exactly or up to a tolerance range of less than 5%, in particular less than 2%.
  • the distribution passage section and the return distribution passage section extend at least in sections in the radial direction through the roll core.
  • a particularly good manufacturability of the distribution channel section and the return distribution channel section can be achieved in that they extend completely in the radial direction through the roll core.
  • the distributor channel section preferably opens into the cooling channel section at a right angle to the cooling channel section.
  • the redistribution channel portion preferably descends at a right angle to the cooling duct portion thereof.
  • the cooling channel system of a roll according to the invention can be particularly easily manufactured, that the feed line section and the return line section along or parallel to the roll axis. It is conceivable, for example, that the supply line section along the roll axis and the return line section is parallel to the roll axis. It is also conceivable that the return line section along the roll axis and the feed line section is parallel to the roll axis, or both the supply and the return line section parallel to the roll axis.
  • the distributor channel section has a plurality of distributor channels and / or the redistribution channel section has a plurality of return distributor channels.
  • the individual channels of a section are arranged in the manner of a parallel connection.
  • the distribution channels or return distribution channels can be arranged so that the roller is cooled segment by segment.
  • This embodiment ensures that the roller can be cooled even more homogeneously over its entire width. In particular, it is prevented that the cooling medium is heated significantly in a region of the cooling passage section and that an insufficient cooling performance is achieved when flowing through further regions of the cooling passage section.
  • a homogeneous cooling performance over the roll surface in particular a homogeneous quality of the cast or treated strip, preferably metal strip is ensured.
  • the flow resistances in the cooling channel system can be further reduced in that the distribution channel section in the region of the mouth into the distribution chamber a cross-sectional widening and / or the redistribution channel section in the region of the outlet from the return chamber in the flow direction of the cooling medium has seen a cross-sectional reduction, wherein the cross-sectional widening or the reduction in cross-section is optionally provided by a chamfer (20).
  • each of the distributor channels in the region of the mouth into the cooling channel section or into the cooling channels of the cooling channel section has a cross-sectional widening or in the redistribution channel a reduction in cross-section from the redistribution chamber into the redistribution channel, in particular a chamfer.
  • the chamfer can have an angle of 30 ° to 60 °, in particular of 35 ° to 55 °, in particular of 45 °, with respect to a longitudinal axis of the distributor channel section or of the respective distributor channel.
  • any cross-sectional widening can be provided.
  • a cross-sectional widening reduces swirls in the transitional area between the distribution channel portion and the cooling channel portion because it automatically lowers the flow rate. This is especially true when the distribution channel section opens at a right angle to the cooling passage section in the cooling passage section.
  • such a cross-sectional enlargement in the flow direction may be provided as a reduction in cross-section in the redistribution channel section, in the region of the transition from the redistribution chamber to the redistribution channel section, to minimize turbulence in the return of the cooling medium from the cooling duct section.
  • a reduction of the flow resistance in the cooling channel system of a roll can also be achieved by a cross-sectional widening described above achieve, so that alone by the mentioned cross-sectional widening the cooling capacity can be increased.
  • the mouths of the distribution chamber in the cooling channels in substantially equal distances to the mouth of the respective distribution channel in the distribution chamber, whereby the uniformity of the coolant supply of the individual cooling channels is additionally improved.
  • the mouths of the distribution chamber in the cooling channels have cross-sectional areas which are the same orientation with respect to the mouth of the distribution channel in the distribution chamber. This is the case, for example, when the distribution chamber is formed as a cylindrical recess in the cooling channel system, the respectively associated distribution channel opens centrally on one end side of the cylindrical distribution chamber and emanates the mouths of the distribution chamber in the cooling channels of the lateral surface of the cylindrical distribution chamber.
  • an optimization of the operating characteristics of the roller can be achieved with only little effort that the roller core and the roll shell are designed as independent components and the roll shell is force, form and / or materially secured to the roll core ,
  • the roll shell can be shrunk onto the roll core, screwed or welded thereto.
  • roll core and Roll shell made of different materials, which are selected for example in terms of the desired strength, hardness, toughness and temperature resistance.
  • the roll shell may be made of a material having a very high hardness and temperature resistance to ensure good wear properties during roll operation for continuous contact with molten metal.
  • the roll core can be made of a tough material in order to optimally absorb the forces acting on the roll core during roll operation.
  • the cooling channel system of the roll can be provided particularly easily by forming in the surface of the roll core at least one groove which forms the cooling channel section together with the roll shell.
  • a groove can be milled into the surface of the roll core, for example, before the roll shell is fastened to the core.
  • the cooling passage section can thereby be manufactured with little effort and at the same time high precision.
  • This embodiment further ensures the ease of manufacture of the distribution and redistribution channel section, as before the attachment of the roll shell on the roll core good accessibility of the roll core for introducing the distribution and return distribution channel sections is given.
  • both in the roll shell and in the roll core of the cooling duct section including distribution and return manifold chamber are incorporated.
  • a roll caster may be both a single roll and a two roll caster. As stated earlier, the more even cooling and the greater cooling capacity allow a further increase in production rates.
  • two rollers described above are provided in a Walzeng tellvoriques, which are arranged axially parallel to each other and between them define a G toysspalt, can be conducted through the cast metal strip, so that the productivity can be increased during casting.
  • a two-roll casting apparatus which is also referred to as a "twin-roller casting machine"
  • Strip treatment plants are used to treat the surfaces of, for example, metal strips.
  • the bands are painted, laminated or otherwise coated. These steps are at least partially common in that they require heavy cooling of the tape after a treatment step.
  • the rollers according to the invention with their improved cooling performance guarantee even at Band treatment plants a higher production rate and a more uniform quality of the treated bands.
  • Fig. 1 an embodiment of a roll 1 according to the invention with a roll core 2 and with a roll core 2 surrounding roll shell 4 is shown.
  • the roller 1 has an axis of rotation 3.
  • the roll shell 4 is designed as a component independent of the roll core 2 and shrunk onto the roll core 2. As a result, the roll shell 4 is fixedly connected to the roll core 2. Likewise, the roll shell 4 may also be screwed or welded to the roll core 2.
  • the roller 1 has, as in Fig. 2 shown, a cooling channel system 6 through which a cooling medium, such as a cooling liquid, for cooling the roll shell 4 is conductive.
  • the cooling channel system 6 has a cooling channel section 8, which extends at least partially in its region for cooling the roll shell 4.
  • the cooling passage section 8 consists of a plurality of cooling passages 9 extending on the surface of the roller core 2 in its circumferential direction.
  • the cooling channels 9 can be formed in particular by grooves introduced into the surface of the roll core 2, which grooves are covered by the roll shell 4 shrunk onto the roll core 2. The respectively used cooling medium thus flows directly on the inside of the roll shell 4 and thus ensures its cooling.
  • Fig. 2 illustrated that the distribution channels 11 open in a distribution channel chamber 22, which may optionally be connected by an additional connection channel 20a.
  • the distribution channel chamber 22 is provided in the present embodiment by the introduction of a chamfer and thus a cross-sectional widening of the distribution channel 11.
  • the connecting channel 22a can take over the task of additionally compensating the pressure of the cooling medium between individual distribution chambers 22 and of ensuring a homogeneous supply of cooling medium to the individual cooling channels.
  • the cooling channel system 6 further comprises a opening in the cooling channel section 8 distribution channel section 10, which consists of a plurality of distribution channels 11.
  • the distributor channels 11 extend radially through the roller core 2 and open at a right angle in the cooling channel section 8.
  • the distributor channel section 10 ensures the supply of the cooling medium from the interior of the roller core 2 on its surface, on which the cooling channels 9 are formed.
  • the cooling channel section 8 serves with its cooling channels 9 (FIG. Fig. 4 ) primarily the heat transfer, for example, from the heated in the casting process by the molten metal roll shell 4 on the cooling medium.
  • the cooling medium is passed through the distribution channel section 10 to the cooling channel section 8.
  • the distributor channel section 10 serves for the direct supply of the cooling medium into a region of the roll 1 to be cooled.
  • the cooling channel system 6 has a distribution manifold section 12, which consists of a plurality of return distribution channels 13, which are connected to the cooling channels 9 via return distribution chambers 20 '.
  • the return distribution channels 13 extend starting from the cooling channel section 8 in the radial direction of the roll core 2 in its inner region. Through the redistribution channel section 12, the cooling medium is to be removed from the cooling channel section 8 in the cooling operation of the roll 1.
  • the return distribution channels 13 extend opposite to the distribution channels 11.
  • the return distribution channels 13 are offset by about 180 ° about the axis of rotation 3 of the roller 1 with respect to the distribution channels 11 in order to achieve a uniform cooling of the entire roll circumference.
  • the cooling channel system 6 has a feed section 14, which starts from an end face 16 of the roll core 2 and extends through the roll core 2.
  • the supply line section 14 is connected to the distribution channel section 10 in order to ensure a supply line of the respective cooling medium to be used from outside the roll 1 into the roll core 2 and in particular into the distribution channel section 10. From the supply line section 14 all distribution channels 11 go out in the present embodiment.
  • the supply line section 14 extends parallel to the roll axis 3.
  • the cooling channel system 6 has a return line section 18 which, starting from the redistribution channel section 12, passes through the roll core 2 as far as the end face 16 of the roll core 2.
  • the return section 18 is connected to the return duct section 12 in order to ensure a return of the respective cooling medium to be used from the interior of the roll 1.
  • all return distribution channels 13 open in the return line section 18.
  • the return line section 18 likewise runs offset parallel to the roll axis 3.
  • the illustrated embodiment is optimized in a special way, since the entire cross-sectional area of the return line section 18 corresponds to at least the entire cross-sectional area of the return distribution channels 13. Likewise, the total cross-sectional area of the return distribution channels 13 at least equal to the sum of the cross-sectional area of the cooling channels 9 and the entire cross-sectional area of the cooling channels 9 at least the entire cross-sectional area of the distribution channels 11. Finally, the entire cross-sectional area of the distribution channels 11 corresponds to at least the entire cross-sectional area of the supply section 14. By these conditions the cross-sectional areas, the cooling channel system 6 is optimized in terms of flow resistance.
  • Fig. 2 opens in each case a distribution channel 11 in a plurality of cooling channels 9 and a plurality of the cooling channels 9 opens respectively in a return manifold 20 'and in a return manifold 13th
  • the distribution channels 11 on a cross-sectional widening which is formed as a chamfer 20 and a distribution chamber 22 forms, as from the Fig. 4 and 5 evident.
  • a chamfer 20 in the return manifolds 13, in the region of the transition from the cooling channels 9 in the return manifolds 13, is provided.
  • the chamfer 20 in this case has an angle of 45 ° with respect to a longitudinal axis of the respective distribution channels 11 and the respective return distribution channels 13.
  • Fig. 6 shows the embodiment Fig. 5 in a plan view of the distribution chamber 22, which is arranged between the distribution channels 11 and the cooling channels 9.
  • connection channels 22a to the next distribution chamber 22 are shown.
  • the distribution chamber 22 is preferably provided in the transition between each distribution channel 11 and the respectively associated cooling channels 9 and between the cooling channels 9 and the respectively associated return distribution channel 13.
  • the openings 24 of the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 substantially equal distances to the mouth 26 of the distribution channel 11 in the distribution chamber 22.
  • the openings 24 of the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 cross-sectional areas, which are the same orientation with respect to the mouth 26 of the respective distribution channel 11 in the distribution chamber 22, for example, take equal angle with her.
  • the mouth surfaces 24 are oriented in a circle around the mouth 26, so that the individual cooling channels 9 can be uniformly supplied with cooling medium.
  • FIG. 7 Another embodiment of a distribution chamber 22 shows Fig. 7 perspective.
  • the distribution chamber 22 in Fig. 7 is cylindrical and adjacent in the direction of the roll interior to the cross-sectional widening 20 of the respective distribution or return distribution channel.
  • connection channels 22a not shown. From the lateral surface of the cylindrical distribution chamber 22, the cooling channels 9 go off.
  • Fig. 8 is a Zweiwalzeng tellvorraum 30, also referred to as "twin-roller casters", shown, which is equipped with two rollers 1.
  • the two rollers 1 are arranged axially parallel to each other and define between them a casting gap 32, is poured into the liquid molten metal 34.
  • the molten metal 34 solidifies on the rollers 1 to form a shell, which is then conveyed by the respective casting roller 1 into the casting gap 32.
  • These solidified shells are passed through the casting gap 32 and pressed against each other.
  • a cast metal strip 36 is formed, which can be withdrawn from the casting gap 32, cooled and the further processing can be supplied.
  • Fig. 9 in a schematic view in an embodiment, a further use of a roll 1 according to the invention, which is arranged in a strip processing plant 37.
  • the belt treatment plant 37 consists of a unwinding reel 38, a belt treatment device 39, a pair of guide and cooling rollers 1 constructed in accordance with the invention, and a take-up reel 40.
  • the belt 41 preferably one Metal strip is unwound from the uncoiler 38, coated or laminated in the belt treatment device 39, for example, and cooled via the guide and cooling rollers so that it can be wound up on the take-up reel 40. Due to the better cooling performance of the rolls 1 according to the invention, the production speed of the strip processing plant 37 can be further increased, since the strip is sufficiently cooled, for example, despite higher production speed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The roller comprises a roller core (2), a roller drum (4) surrounding the rolling core, and a cooling channel system, by which a cooling medium is conducted for cooling the roller drum, where the cooling channel system comprises: a cooling channel portion, which is provided for cooling the roller drum and comprises cooling channels; and a distribution channel portion flowing into the cooling channel portion. Each distribution channel flows toward the roller drum in a manifold chamber. The cooling channel system further comprises a back distribution channel portion. The roller comprises a roller core (2), a roller drum (4) surrounding the rolling core, and a cooling channel system, by which a cooling medium is conducted for cooling the roller drum, where the cooling channel system comprises: a cooling channel portion, which is provided for cooling the roller drum and comprises cooling channels; and a distribution channel portion flowing into the cooling channel portion. Each distribution channel flows toward the roller drum in a manifold chamber. The cooling channel system further comprises: a back distribution channel portion, which proceeds from the cooling channel portion to conduct-away the cooling medium from the cooling channel, where the cooling channels flow into a back manifold chamber, from which the back distribution channel portion proceeds; a line portion, which proceeds from a front side (16) of the roller core and runs through roller core; and a return line portion (18). An entire cross-section area of the cooling channel portion is as large as the entire cross-section area of the distribution channel portion, and optionally the entire cross-section area of the back distribution channel portion is as large as the entire cross-section area of the cooling channel portion. The distribution channel portion proceeds from the line portion. The entire cross-section area of the distribution channel portion corresponds to the entire cross-section area of the line portion. The entire cross-section area of the return line portion is as large as the entire cross-section area of a redistribution channel portion. The distribution channel portion and the redistribution channel portion partially run, in a radial direction, through the roller core. The line portion and the return line portion run along a roller axis or parallel to a roller axis. The distribution channel portion comprises distribution channels and/or the back distribution channel portion comprises back distribution channels. The distribution channel portion comprises a cross-section extension. The back distribution channel portion comprises a cross-section reduction, which is optionally provided by a chamfer. The openings of the manifold chamber in the cooling channels have equal intervals to open the respective distribution channel into the manifold chamber and/or the openings of the cooling channels in the back manifold chamber have equal intervals to open the back manifold chamber into a respective back distribution channel. The roller core and the roller drum are executed as components that are independent from each other, and the roller drum is force-, form- and/or firmly bonded on the roller core. A groove is formed into a surface of the roller core and forms the cooling channel portion together with the roller drum.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze mit einem Walzenkern, mit einem den Walzenkern umgebenden Walzenmantel und mit einem Kühlkanalsystem, durch das ein Kühlmedium zur Kühlung des Walzenmantels leitbar ist, wobei das Kühlkanalsystem wenigstens einen Kühlkanalabschnitt aufweist, der zur Kühlung des Walzenmantels zumindest abschnittsweise in dessen Bereich verläuft, eine Mehrzahl an Kühlkanälen aufweist, wobei das Kühlkanalsystem wenigstens einen in dem Kühlkanalabschnitt mündenden Verteilerkanalabschnitt aufweist und jeder Verteilerkanal in Richtung des Walzenmantels in einer Verteilerkammer mündet, von der eine Mehrzahl an Kühlkanälen ausgeht. Ebenso betrifft die Erfindung vorteilhafte Verwendungen einer entsprechenden Walze.The invention relates to a roll having a roll core, with a roll shell surrounding the roll shell and with a cooling channel system, through which a cooling medium for cooling the roll shell is conductive, wherein the cooling channel system has at least one cooling channel section which extends at least partially in the region for cooling the roll shell , A plurality of cooling channels, wherein the cooling channel system has at least one opening in the cooling channel portion distribution channel portion and each distribution channel opens in the direction of the roll shell in a distribution chamber from which a plurality of cooling channels. Likewise, the invention relates to advantageous uses of a corresponding roller.

Beim Bandgießen von Metallband im 2-Rollenverfahren kommen sogenannte "Twin-Roller-Gießmaschinen" zum Einsatz. Bei derartigen Vorrichtungen rotieren jeweils zwei achsparallel zueinander angeordnete Gießwalzen gegenläufig zueinander. Dabei begrenzen die Gießwalzen zwischen sich einen Gießspalt, in den eine für den Gießprozess ausreichende Menge an flüssiger Metallschmelze gegossen wird.When strip casting of metal strip in a 2-roll process, so-called "twin-roller casting machines" are used. In such devices, two casting rolls arranged parallel to one another rotate in opposite directions to each other. The casting rolls delimit between them a casting gap into which a sufficient quantity of liquid molten metal for the casting process is poured.

Die Metallschmelze erstarrt zwischen den Gießwalzen zu einer Schale, die dann von den Gießwalzen in den Gießspalt gefördert wird. Diese erstarrten Schalen werden im Gießspalt gegeneinander gedrückt, so dass aus ihnen und der zwischen ihnen eingeschlossenen Schmelze ein gegossenes Band geformt wird. Die erstarrte Schmelze wird im Gießspalt gleichzeitig zwischen den Walzen umgeformt. Ein auf derartige Weise gegossenes und gewalztes Metallband wird aus dem Gießspalt abgezogen, abgekühlt und der Weiterverarbeitung zugeführt.The molten metal solidifies between the casting rolls to form a shell, which is then conveyed by the casting rolls into the casting gap. These solidified shells are pressed against each other in the casting gap, so that from them and the enclosed between them melt a cast strip is formed. The solidified melt is simultaneously formed in the casting gap between the rolls. One in such a way Cast and rolled metal strip is withdrawn from the casting gap, cooled and fed to further processing.

Die Effizienz einer in einer derartigen "Twin-Roller-Gießmaschinen" eingesetzten Gießwalze hängt entscheidend von der Kühlung des Walzenkörpers ab. So erfordert die kontinuierliche Erstarrung der Metallschmelze auf der Gießwalzenoberfläche innerhalb kurzer Zeit die Abfuhr einer großen Wärmemenge von der Oberfläche der Gießwalze. Hierfür werden derartige Gießwalzen üblicherweise mit einem Kühlkanalsystem ausgestattet, durch das zur Innenkühlung des Walzenkörpers ein mit Druck beaufschlagtes Kühlmedium geleitet wird.The efficiency of a casting roll used in such a "twin roller casting machines" depends crucially on the cooling of the roll body. Thus, the continuous solidification of the molten metal on the Gießwalzenoberfläche within a short time requires the removal of a large amount of heat from the surface of the casting roll. For this purpose, such casting rolls are usually equipped with a cooling channel system through which a pressurized cooling medium is passed for internal cooling of the roll body.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise aus der EP 1 476 262 B1 eine Gießwalze bekannt, die mit einem solchen Kühlkanalsystem zur Kühlung des Walzenkörpers ausgestattet ist. Das bekannte Kühlkanalsystem weist einen in axialer Richtung durch den Walzenkern verlaufenden Zuleitungsabschnitt und einen von diesem Zuleitungsabschnitt in radialer Richtung abgehenden Verteilerkanalabschnitt auf, wobei der Verteilerkanalabschnitt aus einer Mehrzahl von Verteilerkanälen besteht. Diese radialen Verteilerkanäle münden in einem Kühlkanalabschnitt, der aus einer Mehrzahl von auf der Oberfläche des Walzenkerns ausgebildeten Kühlkanälen besteht, die eine Kühlung des den Walzenkerns umgebenden Walzenmantels gewährleisten.From the prior art is for example from the EP 1 476 262 B1 a casting roll is known, which is equipped with such a cooling channel system for cooling the roll body. The known cooling channel system has a supply line section running in the axial direction through the roller core and a distribution channel section which leads away from this supply line section in the radial direction, the distribution channel section consisting of a plurality of distribution channels. These radial distribution channels open into a cooling channel section, which consists of a plurality of cooling channels formed on the surface of the roll core, which ensure cooling of the roll shell surrounding the roll core.

Zur Rückführung des Kühlmediums von dem Kühlkanalabschnitt weist das aus EP 1 476 262 B1 bekannte Kühlkanalsystem ferner einen aus einer Mehrzahl von Rückverteilerkanälen bestehenden Rückverteilerkanalabschnitt auf, der ausgehend von dem Kühlabschnitt in radialer Richtung der Walze verläuft und in einem axial im Walzenkern angeordneten Rückleitungsabschnitt mündet, durch den das Kühlmedium aus der Walze ausgeleitet wird. Die Verteilerkanäle sind in einem rechten Winkel zu den Kühlkanälen angeordnet. Ebenso sind die Kühlkanäle in einem rechten Winkel zu den Rückverteilerkanälen angeordnet. Hierdurch werden Verwirbelungen an den Übergängen zwischen Verteilerkanälen und den Kühlkanälen sowie zwischen den Kühlkanälen und den Rückverteilerkanälen erzeugt, die zu einem insgesamt hohen Strömungswiderstand des Kanalsystems führen. Darüber hinaus ist eine Optimierung des Strömungswiderstandes des Kühlmediums aus der EP 1 476 262 B1 nicht bekannt.For returning the cooling medium from the cooling duct section that has EP 1 476 262 B1 known cooling duct system further comprises one of a plurality of return distribution channels existing return distribution channel section, starting from the Cooling section extends in the radial direction of the roller and opens into an axially arranged in the roller core return line section through which the cooling medium is discharged from the roller. The distribution channels are arranged at a right angle to the cooling channels. Likewise, the cooling channels are arranged at a right angle to the return manifolds. As a result, turbulence at the transitions between distribution channels and the cooling channels and between the cooling channels and the return distribution channels are generated, which lead to an overall high flow resistance of the channel system. In addition, an optimization of the flow resistance of the cooling medium from the EP 1 476 262 B1 not known.

Beispielsweise bei der Behandlung von Bändern, insbesondere Metallbänder in sogenannten Bandbehandlungsanlagen, mit welchen Bänder beispielsweise beschichtet, kaschiert, lackiert oder auf eine andere Art behandelt werden, werden Walzen zur Kühlung und gleichzeitig zur Führung der Bänder eingesetzt. Auch diese Walzen waren bisher hinsichtlich des Strömungswiderstands der Kühlkanäle nicht optimiert.For example, in the treatment of tapes, in particular metal strips in so-called strip treatment plants, with which tapes coated, laminated, painted or treated in any other way, for example, rolls are used for cooling and at the same time for guiding the tapes. These rollers were previously not optimized in terms of flow resistance of the cooling channels.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Walze zur Verfügung zu stellen, die ein hinsichtlich des Strömungswiderstandes verbessertes Kühlkanalsystem und damit ein verbessertes Kühlverhalten aufweist. Daneben sollen gleichzeitig vorteilhafte Verwendungen der erfindungsgemäßen Walze vorgeschlagen werden.The present invention has therefore set itself the task of providing a roller having an improved with respect to the flow resistance cooling channel system and thus an improved cooling behavior. In addition, at the same time advantageous uses of the roll according to the invention are to be proposed.

Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe für eine Walze dadurch gelöst, dass die gesamte Querschnittsfläche des Kühlkanalabschnitts mindestens so groß ist wie die gesamte Querschnittsfläche des Verteilerkanalabschnitts und/oder die gesamte Querschnittsfläche des Rückverteilerkanalabschnitts mindestens so groß ist wie die gesamte Querschnittsfläche des Kühlkanalabschnitts. Der Verteilerkanalabschnitt weist damit im Verhältnis zum Kühlkanalabschnitt eine kleinere oder gleich große gesamte Querschnittsfläche auf, so dass der Strömungswiderstand des Kühlmediums in der Walze verbessert werden kann.According to a first teaching of the present invention, the object for a roller is achieved in that the entire Cross-sectional area of the cooling passage portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the distribution channel portion and / or the entire cross-sectional area of the return manifold channel portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the cooling passage portion. The distributor channel section thus has a smaller or the same total cross-sectional area in relation to the cooling channel section, so that the flow resistance of the cooling medium in the roller can be improved.

Vorzugsweise entsprechen sich die gesamte Querschnittsfläche des Kühlkanalabschnitts und des Verteilerkanalabschnitts exakt oder bis auf einen Toleranzbereich von weniger als 5%, insbesondere weniger als 2%. Gleiches gilt optional auch für den Kühlkanalabschnitt im Verhältnis zum Rückverteilerkanalabschnitt. Durch diese Ausgestaltung der Walze wird vermieden, dass im Übergang zwischen dem Verteilerkanalabschnitt und Kühlkanalabschnitt bzw. Rückverteilerkanalabschnitt eine Engstelle entsteht, durch die das Kühlmedium während der Kühlung hindurchgeleitet werden muss. Insbesondere wird hierdurch der Strömungswiderstand des gesamten Kühlkanalsystems reduziert, sodass bei gleichem Betriebsdruck eine größere Kühlmittelmenge pro Zeiteinheit durch das Kühlkanalsystem fließen kann. Insgesamt wird damit die Kühlleistung erhöht, wodurch die Produktionsgeschwindigkeit und folglich auch die Produktivität beispielsweise einer Gießwalze oder einer Bandbehandlungsanlage gesteigert werden kann.Preferably, the entire cross-sectional area of the cooling channel section and the distribution channel section correspond exactly or to a tolerance range of less than 5%, in particular less than 2%. The same applies optionally also for the cooling passage section in relation to the return distribution passage section. This embodiment of the roller avoids that a constriction arises in the transition between the distributor channel section and the cooling channel section or return distribution channel section, through which the cooling medium must be passed during cooling. In particular, the flow resistance of the entire cooling channel system is thereby reduced, so that at the same operating pressure, a larger amount of coolant per unit time can flow through the cooling channel system. Overall, so that the cooling capacity is increased, whereby the production speed and consequently the productivity of, for example, a casting roll or a strip processing plant can be increased.

Dadurch dass jeder Verteilerkanal in Richtung des Walzenmantels in einer Verteilerkammer mündet, von der eine Mehrzahl an Kühlkanälen ausgeht, kann auf Zwischenverteilerkanäle verzichtet werden, welche einerseits den Strömungswiderstand erhöhen und andererseits zu einer ungleichmäßigen Versorgung der einzelnen Kühlkanäle führen können. Über die Verteilerkammer kann das Kühlmedium besonders homogen und kontrolliert auf die einzelnen Kühlkanäle verteilt werden, so dass eine sehr gleichmäßige Kühlung erzielt wird. Eine Verringerung des Strömungswiderstandes im Kühlkanalsystem einer Walze lässt sich alleine durch eine voranstehend beschriebene Verteilerkammer erzielen, da hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit verringert und Verwirbelungen des Kühlmediums, welche den Strömungswiderstand erhöhen, vermieden werden können.The fact that each distribution channel opens in the direction of the roll shell in a distribution chamber, one of which Run on plurality of cooling channels, can be dispensed with intermediate distribution channels, which on the one hand increase the flow resistance and on the other hand can lead to uneven supply of the individual cooling channels. Via the distribution chamber, the cooling medium can be distributed to the individual cooling channels in a particularly homogeneous and controlled manner, so that a very uniform cooling is achieved. A reduction of the flow resistance in the cooling channel system of a roll can be achieved solely by a distribution chamber described above, as this reduces the flow velocity and turbulences of the cooling medium, which increase the flow resistance, can be avoided.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Walze wird eine Rückführung des Kühlmediums von dem Kühlkanalabschnitt bei gleichzeitig geringem Strömungswiderstand dadurch erreicht, dass das Kühlkanalsystem wenigstens einen Rückverteilerkanalabschnitt aufweist, der von dem Kühlkanalabschnitt ausgeht, um ein Kühlmedium von dem Kühlkanalabschnitt wegzuleiten, wobei eine Mehrzahl an Kühlkanälen in mindestens einer Rückverteilerkammer münden, von welcher der Rückverteilerkanalabschnitt ausgeht.According to a first embodiment of the roller, a return of the cooling medium from the cooling passage section with low flow resistance is achieved in that the cooling passage system has at least one redistribution passage section extending from the cooling passage section to guide a cooling medium away from the cooling passage section, wherein a plurality of cooling passages in at least a redistribution chamber open, from which the redistribution channel portion emanates.

Dadurch, dass ein Verteilerkanal in einer Mehrzahl von Kühlkanälen mündet und/oder eine Mehrzahl von Kühlkanälen in einem Rückverteilerkanal mündet, ist ein Verteilerkanal einer Mehrzahl von Kühlkanälen zugeordnet und gewährleistet eine gleichmäßige Zuführung des Kühlmediums zu den jeweils zugeordneten Kühlkanälen. Gleichermaßen ist eine bestimmte Anzahl von Kühlkanälen einem einzigen Rückverteilerkanal zugeordnet, der eine Ableitung des Kühlmediums aus diesen Kühlkanälen sicherstellt.Characterized in that a distribution channel opens into a plurality of cooling channels and / or opens a plurality of cooling channels in a return manifold, a distribution channel is associated with a plurality of cooling channels and ensures a uniform supply of the cooling medium to the respective associated cooling channels. Similarly, a certain number of cooling channels is a single return channel assigned, which ensures a derivative of the cooling medium from these cooling channels.

Gemäß einer nächsten Ausgestaltung der Walze weist das Kühlkanalsystem einen Zuleitungsabschnitt auf, der von einer Stirnseite des Walzenkerns ausgeht und durch den Walzenkern verläuft, wobei von dem Zuleitungsabschnitt der Verteilerkanalabschnitt ausgeht und wobei die gesamte Querschnittsfläche des Verteilerkanalabschnitts mindestens so groß ist wie die gesamte Querschnittsfläche des Zuleitungsabschnitts. Durch den Zuleitungsabschnitt kann hierdurch Kühlmedium ausgehend von einer Stirnseite der Walze in diese eingebracht werden, ohne dass aufgrund einer Querschnittsverkleinerung in Strömungsrichtung des Kühlkanalsystems der Strömungswiderstand erhöht wird.According to a next embodiment of the roller, the cooling channel system has a supply section, which extends from an end face of the roller core and extends through the roller core, wherein from the supply line section, the distribution channel portion and wherein the entire cross-sectional area of the distribution channel portion is at least as large as the entire cross-sectional area of the lead portion , As a result of this, the cooling medium can be introduced into the supply line from an end face of the roll, without the flow resistance being increased due to a reduction in the cross-section in the flow direction of the cooling channel system.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Walze wird ein Ausleiten des Kühlmediums aus der Walze bei gleichzeitig geringem Strömungswiderstand dadurch erreicht, dass das Kühlkanalsystem einen Rückleitungsabschnitt aufweist, der ausgehend von dem Rückverteilerkanalabschnitt durch den Walzenkern bis zu einer Stirnseite des Walzenkerns verläuft, wobei die gesamte Querschnittsfläche des Rückleitungsabschnitts mindestens so groß ist wie die gesamte Querschnittsfläche des Rückverteilungskanalabschnitts.According to a further embodiment of the roller, a discharge of the cooling medium from the roller with low flow resistance is achieved in that the cooling channel system has a return line extending from the redistribution channel section through the roller core to an end face of the roller core, wherein the entire cross-sectional area of the return section is at least as large as the entire cross-sectional area of the redistribution channel section.

Das Kühlkanalsystem weist somit in Strömungsrichtung des Kühlmediums betrachtet einen Zuleitungsabschnitt, einen sich an den Zuleitungsabschnitt anschließenden Verteilerkanalabschnitt, einen sich an den Verteilerkanalabschnitt angrenzenden Kühlkanalabschnitt, einen sich an den Kühlkanalabschnitt angrenzenden Rückverteilerkanalabschnitt sowie einen sich an den Rückverteilerkanalabschnitt angrenzenden Rückleitungsabschnitt auf. In besonders vorteilhafter Weise weist jeder dieser Abschnitte eine im Verhältnis zum in Strömungsrichtung angrenzenden Abschnitt kleinere oder gleich große Querschnittsflächen auf. Vorzugsweise entsprechen sich zwei jeweils angrenzende Querschnittsflächengrößen exakt oder bis auf einen Toleranzbereich von weniger als 5%, insbesondere weniger als 2%.The cooling channel system thus has, viewed in the flow direction of the cooling medium, a supply line section, a distribution channel section adjoining the supply line section, a cooling channel section adjoining the distribution channel section, and a cooling channel section adjoining the cooling channel section Return distribution channel section and an adjacent to the return distribution channel section return line section. In a particularly advantageous manner, each of these sections has a smaller or equal cross-sectional area in relation to the section adjacent to the flow direction. Preferably, two respectively adjacent cross-sectional surface sizes correspond exactly or up to a tolerance range of less than 5%, in particular less than 2%.

Um eine möglichst direkte Zuführung des Kühlmediums von dem Zuleitungsabschnitt zum Kühlkanalabschnitt sowie eine möglichst direkte Abfuhr des Kühlmediums von dem Kühlkanalabschnitt zum Rückleitungsabschnitt zu gewährleisten, verläuft gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Verteilerkanalabschnitt und der Rückverteilerkanalabschnitt zumindest abschnittweise in Radialrichtung durch den Walzenkern. Eine besonders gute Herstellbarkeit des Verteilerkanalabschnitts sowie des Rückverteilerkanalabschnitt kann dadurch erreicht werden, dass diese vollständig in Radialrichtung durch den Walzenkern verlaufen. Dabei mündet der Verteilerkanalabschnitt vorzugsweise unter einem rechten Winkel zum Kühlkanalabschnitt in den Kühlkanalabschnitt. Ebenso geht der Rückverteilerkanalabschnitt vorzugsweise in einem rechten Winkel zum Kühlkanalabschnitt von diesem ab.In order to ensure the most direct possible supply of the cooling medium from the supply line section to the cooling passage section and the most direct removal of the cooling medium from the cooling passage section to the return section, according to a further preferred embodiment the distribution passage section and the return distribution passage section extend at least in sections in the radial direction through the roll core. A particularly good manufacturability of the distribution channel section and the return distribution channel section can be achieved in that they extend completely in the radial direction through the roll core. In this case, the distributor channel section preferably opens into the cooling channel section at a right angle to the cooling channel section. Likewise, the redistribution channel portion preferably descends at a right angle to the cooling duct portion thereof.

Darüber hinaus lässt sich das Kühlkanalsystem einer erfindungsgemäßen Walze dadurch besonders leicht fertigen, dass der Zuleitungsabschnitt und der Rückleitungsabschnitt entlang der oder parallel zur Walzenachse verlaufen. Es ist beispielsweise denkbar, dass der Zuleitungsabschnitt entlang der Walzenachse und der Rückleitungsabschnitt parallel zur Walzenachse verläuft. Ebenso ist denkbar, dass der Rückleitungsabschnitt entlang der Walzenachse und der Zuleitungsabschnitt parallel zur Walzenachse verläuft, oder sowohl der Zu- als auch der Rückleitungsabschnitt parallel zur Walzenachse verlaufen.In addition, the cooling channel system of a roll according to the invention can be particularly easily manufactured, that the feed line section and the return line section along or parallel to the roll axis. It is conceivable, for example, that the supply line section along the roll axis and the return line section is parallel to the roll axis. It is also conceivable that the return line section along the roll axis and the feed line section is parallel to the roll axis, or both the supply and the return line section parallel to the roll axis.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Walze weist der Verteilerkanalabschnitt eine Mehrzahl an Verteilerkanälen und/oder der Rückverteilerkanalabschnitt eine Mehrzahl an Rückverteilerkanälen auf. Hierbei sind die einzelnen Kanäle eines Abschnitts nach Art einer Parallelschaltung angeordnet. Die Verteilerkanäle bzw. Rückverteilerkanäle können so angeordnet werden, dass die Walze segmentweise gekühlt wird. Durch diese Ausgestaltung wird gewährleistet, dass die Walze über ihre gesamte Breite noch homogener gekühlt werden kann. Insbesondere wird verhindert, dass sich das Kühlmedium in einem Bereich des Kühlkanalabschnitts signifikant erwärmt und bei Durchfluss in weiteren Bereichen des Kühlkanalabschnitts eine nur unzureichende Kühlleistung erreicht wird. Durch eine homogene Kühlleistung über die Walzenoberfläche wird insbesondere auch eine homogene Qualität des gegossenen oder behandelten Bandes, vorzugsweise Metallbandes sicherstellt.According to a particularly preferred embodiment of the roller, the distributor channel section has a plurality of distributor channels and / or the redistribution channel section has a plurality of return distributor channels. Here, the individual channels of a section are arranged in the manner of a parallel connection. The distribution channels or return distribution channels can be arranged so that the roller is cooled segment by segment. This embodiment ensures that the roller can be cooled even more homogeneously over its entire width. In particular, it is prevented that the cooling medium is heated significantly in a region of the cooling passage section and that an insufficient cooling performance is achieved when flowing through further regions of the cooling passage section. By a homogeneous cooling performance over the roll surface in particular a homogeneous quality of the cast or treated strip, preferably metal strip is ensured.

Schließlich können im Kühlbetrieb der Walze die Strömungswiderstände im Kühlkanalsystem dadurch weiter reduziert werden, dass der Verteilerkanalabschnitt im Bereich der Mündung in die Verteilerkammer eine Querschnittserweiterung und/oder der Rückverteilerkanalabschnitt im Bereich des Auslaufs aus der Rückverteilerkammer in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen eine Querschnittsverringerung aufweist, wobei die Querschnittserweiterung bzw. die Querschnittsverringerung optional durch eine Fase (20) bereitgestellt wird. Sofern der Verteilerkanalabschnitt aus einer Mehrzahl an Verteilerkanälen besteht, weist vorzugsweise jeder der Verteilerkanäle im Bereich der Mündung in den Kühlkanalabschnitt oder in die Kühlkanäle des Kühlkanalabschnitts eine Querschnittserweiterung respektive beim Rückverteilerkanal eine Querschnittsverringerung von der Rückverteilerkammer in den Rückverteilerkanal, insbesondere eine Fase, auf. Dabei kann die Fase einen Winkel von 30° bis 60°, insbesondere von 35° bis 55°, insbesondere von 45°, gegenüber einer Längsachse des Verteilerkanalabschnitt bzw. des jeweiligen Verteilerkanals aufweisen. Anstelle einer Fase kann aber auch eine beliebige Querschnittserweiterung vorgesehen sein. Eine Querschnittserweiterung verringert Verwirbelungen im Übergangsbereich zwischen dem Verteilerkanalabschnitt sowie dem Kühlkanalabschnitt, weil sie die Strömungsgeschwindigkeit automatisch senkt. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Verteilerkanalabschnitt unter einem rechten Winkel zum Kühlkanalabschnitt in den Kühlkanalabschnitt mündet. Gleichermaßen kann eine solche Querschnittserweiterung in Strömungsrichtung gesehen als Querschnittsverringerung im Rückverteilerkanalabschnitt, im Bereich des Übergangs von dem Rückverteilerkammer in den Rückverteilerkanalabschnitt, vorgesehen sein, um auch Verwirbelungen bei der Rückleitung des Kühlmediums aus dem Kühlkanalabschnitt zu minimieren.Finally, in the cooling mode of the roller, the flow resistances in the cooling channel system can be further reduced in that the distribution channel section in the region of the mouth into the distribution chamber a cross-sectional widening and / or the redistribution channel section in the region of the outlet from the return chamber in the flow direction of the cooling medium has seen a cross-sectional reduction, wherein the cross-sectional widening or the reduction in cross-section is optionally provided by a chamfer (20). If the distributor channel section consists of a plurality of distributor channels, preferably each of the distributor channels in the region of the mouth into the cooling channel section or into the cooling channels of the cooling channel section has a cross-sectional widening or in the redistribution channel a reduction in cross-section from the redistribution chamber into the redistribution channel, in particular a chamfer. In this case, the chamfer can have an angle of 30 ° to 60 °, in particular of 35 ° to 55 °, in particular of 45 °, with respect to a longitudinal axis of the distributor channel section or of the respective distributor channel. Instead of a chamfer but also any cross-sectional widening can be provided. A cross-sectional widening reduces swirls in the transitional area between the distribution channel portion and the cooling channel portion because it automatically lowers the flow rate. This is especially true when the distribution channel section opens at a right angle to the cooling passage section in the cooling passage section. Likewise, such a cross-sectional enlargement in the flow direction may be provided as a reduction in cross-section in the redistribution channel section, in the region of the transition from the redistribution chamber to the redistribution channel section, to minimize turbulence in the return of the cooling medium from the cooling duct section.

Eine Verringerung des Strömungswiderstandes im Kühlkanalsystem einer Walze lässt sich auch alleine durch eine voranstehend beschriebene Querschnittserweiterung erzielen, so dass bereits alleine durch die genannte Querschnittserweiterung die Kühlleistung gesteigert werden kann.A reduction of the flow resistance in the cooling channel system of a roll can also be achieved by a cross-sectional widening described above achieve, so that alone by the mentioned cross-sectional widening the cooling capacity can be increased.

Bevorzugt weisen die Mündungen der Verteilerkammer in die Kühlkanäle im Wesentlichen gleiche Abstände zur Mündung des jeweiligen Verteilerkanals in die Verteilerkammer auf, wodurch die Gleichmäßigkeit der Kühlmittelversorgung der einzelnen Kühlkanäle zusätzlich verbessert wird.Preferably, the mouths of the distribution chamber in the cooling channels in substantially equal distances to the mouth of the respective distribution channel in the distribution chamber, whereby the uniformity of the coolant supply of the individual cooling channels is additionally improved.

Schließlich werden Verwirbelungen in der Verteilerkammer dadurch auf ein Minimum reduziert, dass die Mündungen der Verteilerkammer in die Kühlkanäle Querschnittsflächen aufweisen, die gegenüber der Mündung des Verteilerkanals in die Verteilerkammer gleich orientiert sind. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Verteilerkammer als zylinderförmige Ausnehmung in das Kühlkanalsystem eingeformt ist, der jeweils zugeordnete Verteilerkanal zentrisch auf einer Stirnseite der zylinderförmigen Verteilerkammer in diese mündet und die Mündungen der Verteilerkammer in die Kühlkanäle von der Mantelfläche der zylinderförmigen Verteilerkammer ausgehen.Finally, turbulences in the distribution chamber are minimized by the fact that the mouths of the distribution chamber in the cooling channels have cross-sectional areas which are the same orientation with respect to the mouth of the distribution channel in the distribution chamber. This is the case, for example, when the distribution chamber is formed as a cylindrical recess in the cooling channel system, the respectively associated distribution channel opens centrally on one end side of the cylindrical distribution chamber and emanates the mouths of the distribution chamber in the cooling channels of the lateral surface of the cylindrical distribution chamber.

Gemäß einer nächsten Ausgestaltung der Walze kann eine Optimierung der Betriebseigenschaften der Walze mit nur geringem Aufwand dadurch erzielt werden, dass der Walzenkern und der Walzenmantel als voneinander unabhängige Bauteile ausgeführt sind und der Walzenmantel kraft-, form- und/oder stoffschlüssig auf dem Walzenkern befestigt ist. Beispielsweise kann der Walzenmantel auf den Walzenkern aufgeschrumpft, mit diesem verschraubt oder verschweißt werden. Dies ermöglicht insbesondere, dass Walzenkern und Walzenmantel aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, die beispielsweise im Hinblick auf die gewünschte Festigkeit, Härte, Zähigkeit sowie Temperaturbeständigkeit ausgewählt sind. Beispielsweise kann der Walzenmantel aus einem Werkstoff mit sehr hoher Härte und Temperaturbeständigkeit bestehen, um im Walzenbetrieb für den kontinuierlichen Kontakt mit Metallschmelze gute Verschleißeigenschaften zu gewährleisten. Demgegenüber kann der Walzenkern aus einem zähen Werkstoff bestehen, um die im Walzenbetrieb auf den Walzenkern wirkenden Kräfte optimal aufnehmen zu können.According to a next embodiment of the roller, an optimization of the operating characteristics of the roller can be achieved with only little effort that the roller core and the roll shell are designed as independent components and the roll shell is force, form and / or materially secured to the roll core , For example, the roll shell can be shrunk onto the roll core, screwed or welded thereto. This allows in particular that roll core and Roll shell made of different materials, which are selected for example in terms of the desired strength, hardness, toughness and temperature resistance. For example, the roll shell may be made of a material having a very high hardness and temperature resistance to ensure good wear properties during roll operation for continuous contact with molten metal. In contrast, the roll core can be made of a tough material in order to optimally absorb the forces acting on the roll core during roll operation.

Weiterhin lässt sich das Kühlkanalsystem der Walze besonders leicht dadurch bereitstellen, dass in die Oberfläche des Walzenkerns wenigstens eine Nut eingeformt ist, welche zusammen mit dem Walzenmantel den Kühlkanalabschnitt bildet. Eine solche Nut kann beispielsweise in die Oberfläche des Walzenkerns gefräst werden, bevor der Walzenmantel auf dem Kern befestigt wird. Der Kühlkanalabschnitt kann hierdurch mit nur geringem Aufwand und gleichzeitig hoher Präzision gefertigt werden. Diese Ausgestaltung gewährleistet ferner, die einfache Fertigung des Verteiler- und Rückverteilerkanalabschnitts, da vor der Befestigung des Walzenmantels auf dem Walzenkern eine gute Zugänglichkeit des Walzenkerns zur Einbringung der Verteiler- und Rückverteilerkanalabschnitte gegeben ist. Darüber hinaus ist auch denkbar, den Kühlkanalabschnitt und optional auch die Verteiler- bzw. Rückverteilerkammer zumindest teilweise in den Walzenmantel beispielsweise durch Nuten oder Ausfräsungen einzubringen. Vorzugsweise sind sowohl im Walzenmantel als auch im Walzenkern der Kühlkanalabschnitt samt Verteiler- und Rückverteilerkammer eingearbeitet.Furthermore, the cooling channel system of the roll can be provided particularly easily by forming in the surface of the roll core at least one groove which forms the cooling channel section together with the roll shell. Such a groove can be milled into the surface of the roll core, for example, before the roll shell is fastened to the core. The cooling passage section can thereby be manufactured with little effort and at the same time high precision. This embodiment further ensures the ease of manufacture of the distribution and redistribution channel section, as before the attachment of the roll shell on the roll core good accessibility of the roll core for introducing the distribution and return distribution channel sections is given. In addition, it is also conceivable to at least partially introduce the cooling channel section and optionally also the distributor or redistribution chamber into the roll shell, for example by means of grooves or cutouts. Preferably, both in the roll shell and in the roll core of the cooling duct section including distribution and return manifold chamber are incorporated.

Die erfindungsgemäßen Vorteile lassen sich gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung durch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Walze in einer Walzengießvorrichtung zum Gießen von Metallband aus einer Metallschmelze, insbesondere einer Aluminiumschmelze, oder einer Bandbehandlungsanlage, mit welcher ein Band behandelt wird, mit wenigstens einer voranstehend beschriebenen Walze erzielen. Bei einer Walzengießvorrichtung kann es sich sowohl um eine Einwalzenals auch um eine Zweiwalzengießvorrichtung handeln. Wie bereits zuvor ausgeführt, ermöglicht die gleichmäßigere Kühlung und die größere Kühlleistung eine weitere Steigerung der Produktionsraten.The advantages of the invention can be achieved according to a second teaching of the invention by using a roller according to the invention in a Walzengießvorrichtung for casting metal strip of a molten metal, in particular an aluminum melt, or a belt treatment plant, with which a belt is treated with at least one roller described above , A roll caster may be both a single roll and a two roll caster. As stated earlier, the more even cooling and the greater cooling capacity allow a further increase in production rates.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind bei einer Walzengießvorrichtung zwei voranstehend beschriebene Walzen vorgesehen, die achsparallel zueinander angeordnet sind und zwischen sich einen Gießspalt begrenzen, durch den gegossenes Metallband leitbar ist, so dass die Produktivität beim Gießwalzen gesteigert werden kann. Eine solche Zweiwalzengießvorrichtung, die auch als "Twin-Roller-Gießmaschine" bezeichnet wird, ist insbesondere zur Herstellung von Dünnband, insbesondere Aluminiumdünnband, geeignet.According to a preferred embodiment, two rollers described above are provided in a Walzengießvorrichtung, which are arranged axially parallel to each other and between them define a Gießspalt, can be conducted through the cast metal strip, so that the productivity can be increased during casting. Such a two-roll casting apparatus, which is also referred to as a "twin-roller casting machine", is particularly suitable for the production of thin strip, in particular aluminum thin strip.

Bandbehandlungsanlagen werden zur Behandlung der Oberflächen von beispielsweise Metallbändern verwendet. Beispielsweise werden die Bänder lackiert, kaschiert oder anders beschichtet. Diesen Schritten ist zumindest teilweise gemein, dass sie eine starke Kühlung des Bandes nach einem Behandlungsschritt erfordern. Die erfindungsgemäßen Walzen mit ihrer verbesserten Kühlleistung garantieren eine auch bei Bandbehandlungsanlagen eine höhere Produktionsrate und eine gleichmäßigere Qualität der behandelten Bänder.Strip treatment plants are used to treat the surfaces of, for example, metal strips. For example, the bands are painted, laminated or otherwise coated. These steps are at least partially common in that they require heavy cooling of the tape after a treatment step. The rollers according to the invention with their improved cooling performance guarantee even at Band treatment plants a higher production rate and a more uniform quality of the treated bands.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1
in einer schematischen Perspektivansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze;
Fig. 2
in einer schematischen Perspektivansicht ein Walzenkern der in Fig. 1 gezeigten Walze;
Fig. 3
in einer schematischen, perspektivischen Schnittansicht eine in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Walze;
Fig. 4
in einer schematischen Schnittansicht ein Walzenkern einer in Fig. 1 gezeigten Walze;
Fig. 5
in einer Detailansicht den Mündungsbereich eines Verteilerkanals in einen Kühlkanalabschnitt einer in Fig. 1 gezeigten Walze;
Fig. 6
in einer schematischen Perspektivansicht eine Verteilerkammer zwischen einem Verteilerkanal und Kühlkanälen einer in Fig. 1 gezeigten Walze;
Fig. 7
in einer schematischen Draufsicht eine in Fig. 6 gezeigte Verteilerkammer,
Fig. 8
in einer schematischen Perspektivansicht eine Zweiwalzengießvorrichtung mit zwei in Fig. 1 gezeigten Walzen und
Fig. 9
eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bandbehandlungsanlage.
The invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing shows
Fig. 1
in a schematic perspective view of an embodiment of a roller according to the invention;
Fig. 2
in a schematic perspective view of a roll core of Fig. 1 shown roller;
Fig. 3
in a schematic, perspective sectional view of an in Fig. 1 shown roller according to the invention;
Fig. 4
in a schematic sectional view of a roller core of a Fig. 1 shown roller;
Fig. 5
in a detailed view of the mouth region of a distribution channel in a cooling passage section of a in Fig. 1 shown roller;
Fig. 6
in a schematic perspective view of a distribution chamber between a distribution channel and cooling channels of a Fig. 1 shown roller;
Fig. 7
in a schematic plan view of an in Fig. 6 shown distribution chamber,
Fig. 8
in a schematic perspective view of a Zweiwalzengießvorrichtung with two in Fig. 1 shown rollers and
Fig. 9
a schematic sectional view of an embodiment of a belt treatment plant.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze 1 mit einem Walzenkern 2 sowie mit einem den Walzenkern 2 umgebenden Walzenmantel 4 gezeigt. Die Walze 1 weist dabei eine Rotationsachse 3 auf. Der Walzenmantel 4 ist als von dem Walzenkern 2 unabhängiges Bauteil ausgeführt und auf den Walzenkern 2 aufgeschrumpft. Dadurch ist der Walzenmantel 4 mit dem Walzenkern 2 fest verbunden. Ebenso kann der Walzenmantel 4 mit dem Walzenkern 2 auch verschraubt oder verschweißt sein.In Fig. 1 an embodiment of a roll 1 according to the invention with a roll core 2 and with a roll core 2 surrounding roll shell 4 is shown. The roller 1 has an axis of rotation 3. The roll shell 4 is designed as a component independent of the roll core 2 and shrunk onto the roll core 2. As a result, the roll shell 4 is fixedly connected to the roll core 2. Likewise, the roll shell 4 may also be screwed or welded to the roll core 2.

Die Walze 1 weist, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Kühlkanalsystem 6 auf, durch das ein Kühlmedium, wie beispielsweise eine Kühlflüssigkeit, zur Kühlung des Walzenmantels 4 leitbar ist. Das Kühlkanalsystem 6 weist einen Kühlkanalabschnitt 8 auf, der zur Kühlung des Walzenmantels 4 zumindest abschnittsweise in dessen Bereich verläuft. Insbesondere besteht der Kühlkanalabschnitt 8 aus einer Mehrzahl an Kühlkanälen 9, die auf der Oberfläche des Walzenkerns 2 in dessen Umfangsrichtung verlaufen. Die Kühlkanäle 9 können insbesondere durch in die Oberfläche des Walzenkerns 2 eingebrachte Nuten gebildet sein, die durch den auf den Walzenkern 2 geschrumpften Walzenmantel 4 abgedeckt werden. Das jeweils eingesetzte Kühlmedium fließt somit unmittelbar an der Innenseite des Walzenmantels 4 und gewährleistet somit seine Kühlung.The roller 1 has, as in Fig. 2 shown, a cooling channel system 6 through which a cooling medium, such as a cooling liquid, for cooling the roll shell 4 is conductive. The cooling channel system 6 has a cooling channel section 8, which extends at least partially in its region for cooling the roll shell 4. In particular, the cooling passage section 8 consists of a plurality of cooling passages 9 extending on the surface of the roller core 2 in its circumferential direction. The cooling channels 9 can be formed in particular by grooves introduced into the surface of the roll core 2, which grooves are covered by the roll shell 4 shrunk onto the roll core 2. The respectively used cooling medium thus flows directly on the inside of the roll shell 4 and thus ensures its cooling.

Zusätzlich ist in Fig. 2 dargestellt, das die Verteilerkanäle 11 in einer Verteilerkanalkammer 22 münden, welche optional durch einen zusätzlichen Verbindungskanal 20a verbunden sein können. Die Verteilerkanalkammer 22 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Einbringen einer Fase und damit eine Querschnittserweiterung des Verteilerkanals 11 bereitgestellt. Der Verbindungskanal 22a kann die Aufgabe übernehmen, den Druck des Kühlmediums zwischen einzelnen Verteilerkammern 22 zusätzlich auszugleichen und eine homogene Zufuhr an Kühlmedium zu den einzelnen Kühlkanälen zu gewährleisten.Additionally is in Fig. 2 illustrated that the distribution channels 11 open in a distribution channel chamber 22, which may optionally be connected by an additional connection channel 20a. The distribution channel chamber 22 is provided in the present embodiment by the introduction of a chamfer and thus a cross-sectional widening of the distribution channel 11. The connecting channel 22a can take over the task of additionally compensating the pressure of the cooling medium between individual distribution chambers 22 and of ensuring a homogeneous supply of cooling medium to the individual cooling channels.

Wie sich aus der perspektivischen Schnittdarstellung in Fig. 3 ergibt, weist das Kühlkanalsystem 6 ferner einen in dem Kühlkanalabschnitt 8 mündenden Verteilerkanalabschnitt 10 auf, der aus einer Mehrzahl an Verteilerkanälen 11 besteht. Die Verteilerkanäle 11 verlaufen dabei radial durch den Walzenkern 2 und münden in einem rechten Winkel im Kühlkanalabschnitt 8. Der Verteilerkanalabschnitt 10 sorgt für die Zufuhr des Kühlmediums vom Inneren des Walzenkerns 2 auf dessen Oberfläche, an der die Kühlkanäle 9 ausgebildet sind.As can be seen from the perspective sectional view in Fig. 3 results, the cooling channel system 6 further comprises a opening in the cooling channel section 8 distribution channel section 10, which consists of a plurality of distribution channels 11. The distributor channels 11 extend radially through the roller core 2 and open at a right angle in the cooling channel section 8. The distributor channel section 10 ensures the supply of the cooling medium from the interior of the roller core 2 on its surface, on which the cooling channels 9 are formed.

Der Kühlkanalabschnitt 8 dient mit seinen Kühlkanälen 9 (Fig. 4) vornehmlich der Wärmeübertragung beispielsweise von dem im Gießprozess durch die Metallschmelze erhitzten Walzenmantel 4 auf das Kühlmedium. Demgegenüber wird durch den Verteilerkanalabschnitt 10 das Kühlmedium zum Kühlkanalabschnitt 8 geleitet. Der Verteilerkanalabschnitt 10 dient der unmittelbaren Zuführung des Kühlmediums in einen zu kühlenden Bereich der Walze 1.The cooling channel section 8 serves with its cooling channels 9 (FIG. Fig. 4 ) primarily the heat transfer, for example, from the heated in the casting process by the molten metal roll shell 4 on the cooling medium. In contrast, the cooling medium is passed through the distribution channel section 10 to the cooling channel section 8. The distributor channel section 10 serves for the direct supply of the cooling medium into a region of the roll 1 to be cooled.

Wie ebenfalls in Fig. 3 und 4 gezeigt, weist das Kühlkanalsystem 6 einen Rückerverteilerkanalabschnitt 12 auf, der aus einer Mehrzahl von Rückverteilerkanälen 13 besteht, welche über Rückverteilerkammern 20' an die Kühlkanäle 9 verbunden sind. Die Rückverteilerkanäle 13 verlaufen ausgehend von dem Kühlkanalabschnitt 8 in Radialrichtung des Walzenkerns 2 in dessen Innenbereich. Durch den Rückverteilerkanalabschnitt 12 soll das Kühlmedium im Kühlbetrieb der Walze 1 von dem Kühlkanalabschnitt 8 abgeführt werden.Like also in 3 and 4 2, the cooling channel system 6 has a distribution manifold section 12, which consists of a plurality of return distribution channels 13, which are connected to the cooling channels 9 via return distribution chambers 20 '. The return distribution channels 13 extend starting from the cooling channel section 8 in the radial direction of the roll core 2 in its inner region. Through the redistribution channel section 12, the cooling medium is to be removed from the cooling channel section 8 in the cooling operation of the roll 1.

Die Rückverteilerkanäle 13 verlaufen dabei entgegengesetzt zu den Verteilerkanälen 11. Beispielsweise sind die Rückverteilerkanäle 13 um etwa 180° um die Rotationsachse 3 der Walze 1 gegenüber den Verteilerkanälen 11 versetzt, um eine gleichmäßige Kühlung des gesamten Walzenumfangs zu erzielen.The return distribution channels 13 extend opposite to the distribution channels 11. For example, the return distribution channels 13 are offset by about 180 ° about the axis of rotation 3 of the roller 1 with respect to the distribution channels 11 in order to achieve a uniform cooling of the entire roll circumference.

Weiterhin weist das Kühlkanalsystem 6 einen Zuleitungsabschnitt 14 auf, der von einer Stirnseite 16 des Walzenkerns 2 ausgeht und durch den Walzenkern 2 verläuft. Der Zuleitungsabschnitt 14 ist dabei mit dem Verteilerkanalabschnitt 10 verbunden, um eine Zuleitung des jeweils zu verwenden Kühlmediums von außerhalb der Walze 1 in den Walzenkern 2 und dabei insbesondere in den Verteilerkanalabschnitt 10 zu gewährleisten. Von dem Zuleitungsabschnitt 14 gehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Verteilerkanäle 11 aus. Der Zuleitungsabschnitt 14 verläuft parallel versetzt zur Walzenachse 3.Furthermore, the cooling channel system 6 has a feed section 14, which starts from an end face 16 of the roll core 2 and extends through the roll core 2. The supply line section 14 is connected to the distribution channel section 10 in order to ensure a supply line of the respective cooling medium to be used from outside the roll 1 into the roll core 2 and in particular into the distribution channel section 10. From the supply line section 14 all distribution channels 11 go out in the present embodiment. The supply line section 14 extends parallel to the roll axis 3.

Ferner weist das Kühlkanalsystem 6 einen Rückleitungsabschnitt 18 auf, der ausgehend von dem Rückverteilerkanalabschnitt 12 durch den Walzenkern 2 bis zu der Stirnseite 16 des Walzenkerns 2 verläuft. Der Rückleitungsabschnitt 18 ist mit dem Rückverteilerkanalabschnitt 12 verbunden, um eine Rückleitung des jeweils zu verwenden Kühlmediums aus dem Inneren der Walze 1 zu gewährleisten. Insbesondere münden alle Rückverteilerkanäle 13 in dem Rückleitungsabschnitt 18. Der Rückleitungsabschnitt 18 verläuft ebenfalls parallel versetzt zur Walzenachse 3.Furthermore, the cooling channel system 6 has a return line section 18 which, starting from the redistribution channel section 12, passes through the roll core 2 as far as the end face 16 of the roll core 2. The return section 18 is connected to the return duct section 12 in order to ensure a return of the respective cooling medium to be used from the interior of the roll 1. In particular, all return distribution channels 13 open in the return line section 18. The return line section 18 likewise runs offset parallel to the roll axis 3.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist in besonderer Weise optimiert, da die gesamte Querschnittsfläche des Rückleitungsabschnitts 18 mindestens der gesamten Querschnittsfläche der Rückverteilerkanäle 13 entspricht. Ebenso entspricht die gesamte Querschnittsfläche der Rückverteilerkanäle 13 mindestens der Summe der Querschnittsfläche der Kühlkanäle 9 und die gesamte Querschnittsfläche der Kühlkanäle 9 mindestens der gesamten Querschnittsfläche der Verteilerkanäle 11. Schließlich entspricht die gesamte Querschnittsfläche der Verteilerkanäle 11 mindestens der gesamten Querschnittsfläche des Zuleitungsabschnitts 14. Durch diese Verhältnisse der Querschnittsflächen ist das Kühlkanalsystem 6 hinsichtlich des Strömungswiderstandes optimiert.The illustrated embodiment is optimized in a special way, since the entire cross-sectional area of the return line section 18 corresponds to at least the entire cross-sectional area of the return distribution channels 13. Likewise, the total cross-sectional area of the return distribution channels 13 at least equal to the sum of the cross-sectional area of the cooling channels 9 and the entire cross-sectional area of the cooling channels 9 at least the entire cross-sectional area of the distribution channels 11. Finally, the entire cross-sectional area of the distribution channels 11 corresponds to at least the entire cross-sectional area of the supply section 14. By these conditions the cross-sectional areas, the cooling channel system 6 is optimized in terms of flow resistance.

Wie aus Fig. 2 zu entnehmen ist, mündet jeweils ein Verteilerkanal 11 in einer Mehrzahl an Kühlkanälen 9 und eine Mehrzahl der Kühlkanäle 9 mündet jeweils in einer Rückverteilerkammer 20' bzw. in einem Rückverteilerkanal 13.How out Fig. 2 can be seen, opens in each case a distribution channel 11 in a plurality of cooling channels 9 and a plurality of the cooling channels 9 opens respectively in a return manifold 20 'and in a return manifold 13th

Im Bereich der Mündung in die Kühlkanäle 9 weisen die Verteilerkanäle 11 eine Querschnittserweiterung auf, die als Fase 20 ausgebildet ist und eine Verteilerkammer 22 bildet, wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht. Ebenso ist eine solche in Strömungsrichtung gesehene Querschnittsverringerung, die als Fase 20 ausgebildet ist, in den Rückverteilerkanälen 13, im Bereich des Übergangs von den Kühlkanälen 9 in die Rückverteilerkanäle 13, vorgesehen. Die Fase 20 weist hierbei einen Winkel von 45° gegenüber einer Längsachse der jeweiligen Verteilerkanäle 11 bzw. der jeweiligen Rückverteilerkanäle 13 auf.In the region of the mouth into the cooling channels 9, the distribution channels 11 on a cross-sectional widening, which is formed as a chamfer 20 and a distribution chamber 22 forms, as from the Fig. 4 and 5 evident. Similarly, such seen in the flow direction cross-sectional reduction, which is designed as a chamfer 20, in the return manifolds 13, in the region of the transition from the cooling channels 9 in the return manifolds 13, is provided. The chamfer 20 in this case has an angle of 45 ° with respect to a longitudinal axis of the respective distribution channels 11 and the respective return distribution channels 13.

Fig. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 in einer Draufsicht auf die Verteilerkammer 22, die zwischen den Verteilerkanälen 11 und den Kühlkanälen 9 angeordnet ist. Darüber hinaus sind Verbindungskanäle 22a zur nächsten Verteilerkammer 22 dargestellt. Die Verteilerkammer 22 ist vorzugsweise im Übergang zwischen jedem Verteilerkanal 11 und den jeweils zugeordneten Kühlkanälen 9 sowie zwischen den Kühlkanälen 9 und dem jeweils zugeordneten Rückverteilerkanal 13 vorgesehen. Wie weiter in Fig. 6 dargestellt weisen die Mündungen 24 der Verteilerkammer 22 in die Kühlkanäle 9 im Wesentlichen gleiche Abstände zur Mündung 26 des Verteilerkanals 11 in die Verteilerkammer 22 auf. Dabei weisen die Mündungen 24 der Verteilerkammer 22 in die Kühlkanäle 9 Querschnittsflächen auf, die gegenüber der Mündung 26 des jeweiligen Verteilerkanals 11 in die Verteilerkammer 22 gleich orientiert sind, z.B. gleiche Winkel mit ihr einnehmen. Insbesondere sind die Mündungsflächen 24 kreisförmig um die Mündung 26 orientiert, sodass die einzelnen Kühlkanäle 9 gleichmäßig mit Kühlmedium versorgt werden können. Fig. 6 shows the embodiment Fig. 5 in a plan view of the distribution chamber 22, which is arranged between the distribution channels 11 and the cooling channels 9. In addition, connection channels 22a to the next distribution chamber 22 are shown. The distribution chamber 22 is preferably provided in the transition between each distribution channel 11 and the respectively associated cooling channels 9 and between the cooling channels 9 and the respectively associated return distribution channel 13. As in further Fig. 6 illustrated, the openings 24 of the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 substantially equal distances to the mouth 26 of the distribution channel 11 in the distribution chamber 22. In this case, the openings 24 of the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 cross-sectional areas, which are the same orientation with respect to the mouth 26 of the respective distribution channel 11 in the distribution chamber 22, for example, take equal angle with her. In particular, the mouth surfaces 24 are oriented in a circle around the mouth 26, so that the individual cooling channels 9 can be uniformly supplied with cooling medium.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verteilerkammer 22 zeigt Fig. 7 perspektivisch. Die Verteilerkammer 22 in Fig. 7 ist zylinderförmig ausgebildet und grenzt in Richtung des Walzeninneren an die Querschnittserweiterung 20 des jeweiligen Verteiler- bzw. Rückverteilerkanals. Der Einfachheit halber sind in Fig. 7 die Verbindungskanäle 22a nicht dargestellt. Von der Mantelfläche der zylinderförmigen Verteilerkammer 22 gehen die Kühlkanäle 9 ab.Another embodiment of a distribution chamber 22 shows Fig. 7 perspective. The distribution chamber 22 in Fig. 7 is cylindrical and adjacent in the direction of the roll interior to the cross-sectional widening 20 of the respective distribution or return distribution channel. For the sake of simplicity, in Fig. 7 the connection channels 22a not shown. From the lateral surface of the cylindrical distribution chamber 22, the cooling channels 9 go off.

In Fig. 8 ist eine Zweiwalzengießvorrichtung 30, auch als "Twin-Roller-Gießmaschinen" bezeichnet, dargestellt, die mit zwei Walzen 1 ausgestattet ist. Die beiden Walzen 1 sind achsparallel zueinander angeordnet und begrenzen zwischen sich einen Gießspalt 32, in den flüssige Metallschmelze 34 gegossen wird. Die Metallschmelze 34 erstarrt auf den Walzen 1 zu einer Schale, die dann von der jeweiligen Gießwalze 1 in den Gießspalt 32 gefördert wird. Diese erstarrten Schalen werden durch den Gießspalt 32 geleitet und darin gegeneinander gedrückt. Hierdurch wird ein gegossenes Metallband 36 geformt, welches aus dem Gießspalt 32 abgezogen, abgekühlt und der Weiterverarbeitung zugeführt werden kann.In Fig. 8 is a Zweiwalzengießvorrichtung 30, also referred to as "twin-roller casters", shown, which is equipped with two rollers 1. The two rollers 1 are arranged axially parallel to each other and define between them a casting gap 32, is poured into the liquid molten metal 34. The molten metal 34 solidifies on the rollers 1 to form a shell, which is then conveyed by the respective casting roller 1 into the casting gap 32. These solidified shells are passed through the casting gap 32 and pressed against each other. As a result, a cast metal strip 36 is formed, which can be withdrawn from the casting gap 32, cooled and the further processing can be supplied.

Schließlich zeigt Fig. 9 in einer schematischen Ansicht in einem Ausführungsbeispiel eine weitere Verwendung einer erfindungsgemäßen Walze 1, welche in einer Bandbehandlungsanlage 37 angeordnet ist. Die Bandbehandlungsanlage 37 besteht aus einer Abwickelhaspel 38, einer Bandbehandlungsvorrichtung 39, einem Paar erfindungsgemäß aufgebaute Führungs- und Kühlungswalzen 1 und einer Aufwickelhaspel 40. Das Band 41, vorzugsweise ein Metallband, wird von der Abwickelhaspel 38 abgewickelt, in der Bandbehandlungsvorrichtung 39 beispielsweise lackiert oder kaschiert und über die Führungs- und Kühlungswalzen abgekühlt, so dass es auf der Aufwickelhaspel 40 aufgewickelt werden kann. Aufgrund der besseren Kühlleistung der erfindungsgemäßen Walzen 1, kann die Produktionsgeschwindigkeit der Bandbehandlungsanlage 37 weiter erhöht werden, da das Band beispielsweise trotz höherer Produktionsgeschwindigkeit ausreichend gekühlt wird.Finally shows Fig. 9 in a schematic view in an embodiment, a further use of a roll 1 according to the invention, which is arranged in a strip processing plant 37. The belt treatment plant 37 consists of a unwinding reel 38, a belt treatment device 39, a pair of guide and cooling rollers 1 constructed in accordance with the invention, and a take-up reel 40. The belt 41, preferably one Metal strip is unwound from the uncoiler 38, coated or laminated in the belt treatment device 39, for example, and cooled via the guide and cooling rollers so that it can be wound up on the take-up reel 40. Due to the better cooling performance of the rolls 1 according to the invention, the production speed of the strip processing plant 37 can be further increased, since the strip is sufficiently cooled, for example, despite higher production speed.

Claims (12)

Walze (1) mit einem Walzenkern (2), mit einem den Walzenkern (2) umgebenden Walzenmantel (4) und mit einem Kühlkanalsystem (6), durch das ein Kühlmedium zur Kühlung des Walzenmantels (4) leitbar ist, wobei das Kühlkanalsystem (6) wenigstens einen Kühlkanalabschnitt (8) aufweist, der zur Kühlung des Walzenmantels (4) zumindest abschnittsweise in dessen Bereich verläuft, eine Mehrzahl an Kühlkanälen (9) aufweist, wobei das Kühlkanalsystem (6) wenigstens einen in den Kühlkanalabschnitt (8) mündenden Verteilerkanalabschnitt (10) aufweist und jeder Verteilerkanal (11) in Richtung des Walzenmantels (4) in einer Verteilerkammer (22) mündet, von der eine Mehrzahl an Kühlkanälen (9) ausgeht,
dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Querschnittsfläche des Kühlkanalabschnitts (8) mindestens so groß wie die gesamte Querschnittsfläche des Verteilerkanalabschnitts (10) ist und optional die gesamte Querschnittsfläche des Rückverteilerkanalabschnitts (12) mindestens so groß wie die gesamte Querschnittsfläche des Kühlkanalabschnitts (8) ist.Roller (1) with a roller core (2), with a roll shell (2) surrounding the roll shell (4) and with a cooling channel system (6) through which a cooling medium for cooling the roll shell (4) can be conducted, wherein the cooling channel system (6 ) has at least one cooling channel section (8) which for cooling the roll shell (4) extends at least in sections in the region thereof, a plurality of cooling channels (9), wherein the cooling channel system (6) at least one in the cooling channel section (8) opening distribution channel section ( 10) and each distribution channel (11) opens in the direction of the roll mantle (4) in a distribution chamber (22), from which a plurality of cooling channels (9) emanates,
characterized in that the total cross-sectional area of the cooling passage portion (8) is at least as large as the entire cross-sectional area of the manifold passage portion (10) and optionally the entire cross-sectional area of the return passage passage portion (12) is at least as large as the entire cross-sectional area of the cooling passage portion (8). Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlkanalsystem (6) wenigstens einen Rückverteilerkanalabschnitt (12) aufweist, der von dem Kühlkanalabschnitt (8) ausgeht, um ein Kühlmedium von dem Kühlkanalabschnitt (8) wegzuleiten, wobei eine Mehrzahl an Kühlkanälen in mindestens einer Rückverteilerkammer münden, von welcher der Rückverteilerkanalabschnitt (12) ausgeht.Roller according to claim 1,
characterized in that the cooling channel system (6) comprises at least one redistribution channel section (12) extending from the cooling channel section (8) for diverting cooling medium from the cooling channel section (8), a plurality of cooling channels in at least one redistribution chamber open, from which the return distribution channel section (12) starts. Walze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlkanalsystem (6) einen Zuleitungsabschnitt (14) aufweist, der von einer Stirnseite (16) des Walzenkerns (2) ausgeht und durch den Walzenkern (2) verläuft, wobei von dem Zuleitungsabschnitt (14) der Verteilerkanalabschnitt (10) ausgeht und wobei die gesamte Querschnittsfläche des Verteilerkanalabschnitts (10) mindestens der gesamten Querschnittsfläche des Zuleitungsabschnitts (14) entspricht.Roller according to claim 1 or 2,
characterized in that the cooling channel system (6) has a feed line section (14) which extends from an end face (16) of the roll core (2) and extends through the roll core (2), wherein from the feed line section (14) of the distribution channel section (10). and wherein the entire cross-sectional area of the distribution channel section (10) corresponds to at least the entire cross-sectional area of the supply section (14). Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlkanalsystem (6) einen Rückleitungsabschnitt (18) aufweist, der ausgehend von dem Rückverteilerkanalabschnitt (12) durch den Walzenkern (2) bis zu einer Stirnseite (16) des Walzenkerns (2) verläuft, wobei die gesamte Querschnittsfläche des Rückleitungsabschnitts (18) mindestens so groß wie die gesamte Querschnittsfläche des Rückverteilungskanalabschnitts (12).Roller according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the cooling channel system (6) has a return portion (18) extending from the return manifold passage portion (12) through the roll core (2) to an end face (16) of the roll core (2), the entire cross sectional area of the roll core (2) Return section (18) at least as large as the entire cross-sectional area of the redistribution channel section (12). Walze nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanalabschnitt (10) und der Rückverteilerkanalabschnitt (12) zumindest abschnittweise in Radialrichtung durch den Walzenkern (2) verlaufen.Roller according to one of claims 2 to 4,
characterized in that the distributor channel section (10) and the redistribution channel section (12) run at least in sections in the radial direction through the roller core (2). Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zuleitungsabschnitt (14) und der Rückleitungsabschnitt (18) entlang der oder parallel zur Walzenachse (3) verlaufen.Roller according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the feed line section (14) and the return line section (18) run along or parallel to the roll axis (3). Walze nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanalabschnitt (10) eine Mehrzahl an Verteilerkanälen (11) aufweist und/oder dass der Rückverteilerkanalabschnitt (12) eine Mehrzahl an Rückverteilerkanälen (13) aufweist.Roller according to one of claims 2 to 6,
characterized in that the distribution channel section (10) has a plurality of distribution channels (11) and / or that the return distribution channel section (12) has a plurality of return distribution channels (13). Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanalabschnitt (10) im Bereich der Mündung in die Verteilerkammer eine Querschnittserweiterung und/oder der Rückverteilerkanalabschnitt im Bereich des Auslaufs aus der Rückverteilerkammer in Strömungsrichtung des Kühlmediums gesehen eine Querschnittsverringerung, welche optional durch eine Fase (20) bereitgestellt wird, aufweist.Roller according to one of claims 1 to 7,
characterized in that the distribution channel section (10) in the region of the mouth into the distribution chamber has a cross-sectional widening and / or the redistribution channel section in the region of the outlet from the redistribution chamber in the direction of flow of the cooling medium, a reduction in cross-section, which is optionally provided by a chamfer (20), having. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungen (24) der Verteilerkammer (22) in die Kühlkanäle (9) im Wesentlichen gleiche Abstände zur Mündung (26) des jeweiligen Verteilerkanals (11) in die Verteilerkammer (22) aufweisen und/oder die Mündungen der Kühlkanäle (9) in die Rückverteilerkammer im Wesentlichen gleiche Abstände zur Mündung der Rückverteilerkammer in den jeweiligen Rückverteilerkanal aufweisen.Roller according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the mouths (24) of the distribution chamber (22) in the cooling channels (9) have substantially equal distances to the mouth (26) of the respective distribution channel (11) in the distribution chamber (22) and / or the mouths of the cooling channels (9) in the return chamber substantially equal distances to the mouth of the Have back distribution chamber in the respective return distribution channel. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenkern (2) und der Walzenmantel (4) als voneinander unabhängige Bauteile ausgeführt sind und dass der Walzenmantel (4) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig auf dem Walzenkern (2) befestigt ist.Roller according to one of claims 1 to 9,
characterized in that the roller core (2) and the roll shell (4) are designed as independent components and that the roll shell (4) is positively, positively and / or materially secured on the roll core (2). Walze nach Anspruch 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche des Walzenkerns (2) wenigstens eine Nut eingeformt ist, welche zusammen mit dem Walzenmantel (4) den Kühlkanalabschnitt (8) bildet.Roller according to claim 1 to 10,
characterized in that in the surface of the roller core (2) at least one groove is formed, which forms together with the roll shell (4) the cooling channel section (8). Verwendung einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer Walzengießvorrichtung (30) zum Gießen von Metallband (36) aus einer Metallschmelze (34) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder einer Bandbehandlungsanlage, in welcher ein Metallband behandelt wird.Use of a roll according to any one of claims 1 to 11 in a roll caster (30) for casting metal strip (36) from a molten metal (34) of aluminum or an aluminum alloy or a strip processing plant in which a metal strip is treated.
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