DE102011055066A1

DE102011055066A1 - Roller with cooling system

Info

Publication number: DE102011055066A1
Application number: DE102011055066A
Authority: DE
Inventors: Kai Friedrich Karhausen; Stefan Neumann
Original assignee: Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Current assignee: Speira GmbH
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2013-05-08
Also published as: EP2589446A3; EP2589446A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine 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 und wobei das Kühlkanalsystem 6 wenigstens einen in den Kühlkanalabschnitt 8 mündenden Verteilerkanalabschnitt 10 aufweist. Die Aufgabe, eine Walze mit einer verbesserten Kühlleistung zur Verfügung zu stellen, wird dadurch gelöst, dass jeder Verteilerkanal 11 in Richtung des Walzenmantels 4 in einer Verteilerkammer 22 mündet, von der eine Mehrzahl an Kühlkanälen 9 ausgeht.The invention relates to a roll 1 with a roll core 2, with a roller shell 2 surrounding the roll shell 4 and with a cooling duct system 6, through which a cooling medium for cooling the roll shell 4 can be conducted, wherein the cooling duct system 6 has at least one cooling duct section 8, for cooling at least partially extends in the region of the roll mantle 4, has a plurality of cooling channels 9, and wherein the cooling channel system 6 has at least one distribution channel section 10 opening into the cooling channel section 8. The object to provide a roller with an improved cooling capacity is achieved in that 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 emanate.

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 und wobei das Kühlkanalsystem wenigstens einen in dem Kühlkanalabschnitt mündenden Verteilerkanalabschnitt aufweist. 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 and wherein the cooling channel system has at least one opening in the cooling passage portion distribution channel section. 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. A metal strip cast and rolled in such a way 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 manifold existing Rückverteilerkanalabschnitt extending from the cooling portion in the radial direction of the roller and in an axially arranged in the roll 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 jeder Verteilerkanal in Richtung des Walzenmantels in einer Verteilerkammer mündet, von der eine Mehrzahl an Kühlkanälen ausgeht. Hierdurch 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.According to a first teaching of the present invention, the object for a roller is achieved in that each distribution channel opens in the direction of the roll mantle in a distribution chamber, from which a plurality of cooling channels emanate. This makes it possible to dispense with intermediate distribution channels, which on the one hand increase the flow resistance and on the other hand can lead to an 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 alone by an above achieve described distribution chamber, as this reduces the flow velocity and turbulence 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 associated with a single return manifold, which ensures a discharge of the cooling medium from these cooling channels.

Der Strömungswiderstand des Kühlmediums in der Walze kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walze dadurch verbessert werden, 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. 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.The flow resistance of the cooling medium in the roller can be improved according to a further embodiment of the roller according to the invention 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 distribution channel portion is at least as large as the entire Cross sectional area of the cooling passage section. The distribution channel section thus has a smaller or the same total cross-sectional area in relation to the cooling channel section. 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.

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 direction of flow of the cooling medium, a supply section, a distribution channel section adjoining the supply section, a cooling channel section adjoining the distribution channel section, a return distribution channel section adjoining the cooling channel section and a return section adjoining the redistribution channel 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. there The distribution 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.Moreover, the cooling channel system of a roll according to the invention can be produced particularly easily by the feed line section and the return line section running along or parallel to the roll axis. For example, it is conceivable that the supply line section runs along the roll axis and the return line section runs 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 operation of the roller, the flow resistances in the cooling channel system can be further reduced in that the distributor channel section has a cross-sectional widening in the region of the outlet into the distribution chamber, and / or the redistribution channel section in the area of the outlet from the redistribution chamber in the flow direction of the cooling medium has a cross-sectional reduction Cross-sectional enlargement or the cross-sectional reduction optionally by a chamfer ( 20 ) provided. 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 alone by a cross-sectional widening described above, so that the cooling performance can be increased solely by said cross-sectional widening.

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 consist of different materials, which are selected for example with regard to 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 rolls according to the invention, with their improved cooling performance, also guarantee a higher production rate and a more uniform quality of the treated strips even in strip processing plants.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing shows

1 in einer schematischen Perspektivansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze; 1 in a schematic perspective view of an embodiment of a roller according to the invention;

2 in einer schematischen Perspektivansicht ein Walzenkern der in 1 gezeigten Walze; 2 in a schematic perspective view of a roll core of 1 shown roller;

3 in einer schematischen, perspektivischen Schnittansicht eine in 1 gezeigte erfindungsgemäße Walze; 3 in a schematic, perspective sectional view of an in 1 shown roller according to the invention;

4 in einer schematischen Schnittansicht ein Walzenkern einer in 1 gezeigten Walze; 4 in a schematic sectional view of a roller core of a 1 shown roller;

5 in einer Detailansicht den Mündungsbereich eines Verteilerkanals in einen Kühlkanalabschnitt einer in 1 gezeigten Walze; 5 in a detailed view of the mouth region of a distribution channel in a cooling passage section of a in 1 shown roller;

6 in einer schematischen Perspektivansicht eine Verteilerkammer zwischen einem Verteilerkanal und Kühlkanälen einer in 1 gezeigten Walze; 6 in a schematic perspective view of a distribution chamber between a distribution channel and cooling channels of a 1 shown roller;

7 in einer schematischen Draufsicht eine in 6 gezeigte Verteilerkammer, 7 in a schematic plan view of an in 6 shown distribution chamber,

8 in einer schematischen Perspektivansicht eine Zweiwalzengießvorrichtung mit zwei in 1 gezeigten Walzen und 8th in a schematic perspective view of a Zweiwalzengießvorrichtung with two in 1 shown rollers and

9 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Bandbehandlungsanlage. 9 a schematic sectional view of an embodiment of a belt treatment plant.

In 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 1 is an embodiment of a roll according to the invention 1 with a roll core 2 as well as with a roll core 2 surrounding roll shell 4 shown. The roller 1 has an axis of rotation 3 on. The roll jacket 4 is as of the roll core 2 independent component executed and on the roll core 2 shrunk. As a result, the roll shell 4 with the roll core 2 firmly connected. Likewise, the roll shell 4 with the roll core 2 also screwed or welded.

Die Walze 1 weist, wie in 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 points as in 2 shown a cooling duct system 6 through, through which a cooling medium, such as a cooling liquid, for cooling the roll shell 4 is conductive. The cooling duct system 6 has a cooling channel section 8th on, for cooling the roll shell 4 at least partially runs in its area. In particular, there is the cooling passage section 8th from a plurality of cooling channels 9 on the surface of the roller core 2 run in the circumferential direction. The cooling channels 9 can in particular through into the surface of the roll core 2 introduced grooves formed by the on the roll core 2 Shrunken roll shell 4 be covered. The respectively used cooling medium thus flows directly on the inside of the roll shell 4 and thus ensures its cooling.

Zusätzlich ist in 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 2 shown that the distribution channels 11 in a distribution channel chamber 22 open, which optionally by an additional connection channel 20a can be connected. The distribution channel chamber 22 is in the present embodiment by the introduction of a chamfer and thus a cross-sectional widening of the distribution channel 11 provided. The connection channel 22a can do the job, the pressure of the cooling medium between individual distribution chambers 22 additionally compensate and ensure a homogeneous supply of cooling medium to the individual cooling channels.

Wie sich aus der perspektivischen Schnittdarstellung in 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 3 shows, the cooling channel system 6 Further, one in the cooling passage section 8th opening distribution channel section 10 on, consisting of a plurality of distribution channels 11 consists. The distribution channels 11 thereby run radially through the roller core 2 and open at a right angle in the cooling passage section 8th , The distribution channel section 10 provides for the supply of the cooling medium from the interior of the roll core 2 on the surface on which the cooling channels 9 are formed.

Der Kühlkanalabschnitt 8 dient mit seinen Kühlkanälen 9 (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 duct section 8th serves with its cooling channels 9 ( 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, through the distribution channel section 10 the cooling medium to the cooling passage section 8th directed. The distribution channel section 10 serves the direct supply of the cooling medium in a region to be cooled of the roller 1 ,

Wie ebenfalls in 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 shown, the cooling channel system 6 a return manifold passage portion 12 on, which consists of a plurality of return distribution channels 13 exists, which via distribution chambers 20 ' to the cooling channels 9 are connected. The return distribution channels 13 extend from the cooling passage section 8th in the radial direction of the roller core 2 in its interior. Through the redistribution channel section 12 should the cooling medium in cooling operation of the roller 1 from the cooling passage section 8th be dissipated.

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 thereby run opposite to the distribution channels 11 , For example, the return distribution channels 13 about 180 ° about the axis of rotation 3 the roller 1 opposite the distribution channels 11 offset 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 a feeder section 14 on, from a front 16 the roll core 2 goes out and through the roll core 2 runs. The supply section 14 is doing with the distribution channel section 10 connected to a supply line of each to use cooling medium from outside the roller 1 in the roll core 2 and in particular in the distribution channel section 10 to ensure. From the supply section 14 go in the present embodiment, all distribution channels 11 out. The supply section 14 runs parallel offset 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 a return section 18 on, starting from the return manifold duct section 12 through the roll core 2 up to the front side 16 the roll core 2 runs. The return section 18 is with the redistribution channel section 12 connected to a return line of the respective cooling medium to be used from the interior of the roller 1 to ensure. In particular, all return distribution channels open 13 in the return section 18 , The return section 18 also runs parallel offset 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 section 18 at least the entire cross-sectional area of the return distribution channels 13 equivalent. Likewise, the entire cross-sectional area corresponds to the return distribution channels 13 at least 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 corresponds to the distribution channels 11 at least the entire cross-sectional area of the lead portion 14 , Through this Ratios of the cross-sectional areas is the cooling channel system 6 Optimized for flow resistance.

Wie aus 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 2 can be seen, each opens a distribution channel 11 in a plurality of cooling channels 9 and a plurality of the cooling channels 9 each ends in a return distribution chamber 20 ' or in a redistribution channel 13 ,

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 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 area of the mouth in the cooling channels 9 have the distribution channels 11 a cross-sectional widening that as chamfer 20 is formed and a distribution chamber 22 forms, as from the 4 and 5 evident. Likewise, such as seen in the flow direction cross-sectional reduction, as a chamfer 20 is formed in the return distribution channels 13 , in the area of the transition from the cooling channels 9 in the return distribution channels 13 , intended. The chamfer 20 in this case has an angle of 45 ° with respect to a longitudinal axis of the respective distribution channels 11 or the respective return distribution channels 13 on.

6 zeigt das Ausführungsbeispiel aus 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 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. 6 shows the embodiment 5 in a plan view of the distribution chamber 22 between the distribution channels 11 and the cooling channels 9 is arranged. In addition, connection channels 22a to the next distribution chamber 22 shown. The distribution chamber 22 is preferably in the transition between each distribution channel 11 and the respective associated cooling channels 9 as well as between the cooling channels 9 and the respective associated redistribution channel 13 intended. As in further 6 shown have the mouths 24 the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 substantially equal distances to the mouth 26 of the distribution channel 11 into the distribution chamber 22 on. This show the mouths 24 the distribution chamber 22 in the cooling channels 9 Cross-sectional areas on, opposite the mouth 26 of the respective distribution channel 11 into the distribution chamber 22 are the same orientation, z. B. take same angle with her. In particular, the mouth surfaces 24 circular around the mouth 26 oriented so that the individual cooling channels 9 can be supplied evenly with cooling medium.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verteilerkammer 22 zeigt 7 perspektivisch. Die Verteilerkammer 22 in 7 ist zylinderförmig ausgebildet und grenzt in Richtung des Walzeninneren an die Querschnittserweiterung 20 des jeweiligen Verteiler- bzw. Rückverteilerkanals. Der Einfachheit halber sind in 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 7 perspective. The distribution chamber 22 in 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 7 the connection channels 22a not shown. From the lateral surface of the cylindrical distribution chamber 22 go the cooling channels 9 from.

In 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 8th is a two-roll caster 30 , also referred to as "twin roller casters", shown with two rollers 1 Is provided. The two rollers 1 are arranged axially parallel to each other and define a casting gap between them 32 , in the liquid molten metal 34 is poured. The molten metal 34 solidified on the rollers 1 to a bowl, which is then from the respective casting roll 1 into the casting gap 32 is encouraged. These solidified shells are through the casting gap 32 guided and pressed against each other. This will produce a cast metal band 36 shaped, which from the casting gap 32 deducted, cooled and the further processing can be supplied.

Schließlich zeigt 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 9 in a schematic view in an embodiment, a further use of a roller according to the invention 1 , which in a band treatment plant 37 is arranged. The belt treatment plant 37 consists of a decoiler 38 , a belt treatment device 39 , a pair of guide and cooling rollers constructed according to the invention 1 and a take-up reel 40 , The ribbon 41 , preferably a metal band, is from the uncoiler 38 unwound, in the belt treatment device 39 For example, painted or laminated and cooled over the guide and cooling rollers, so that it on the take-up reel 40 can be wound up. Due to the better cooling performance of the rolls according to the invention 1 , the production speed of the belt treatment plant can be 37 be further increased, for example, the belt is sufficiently cooled despite higher production speed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1476262 B1 [0005, 0006, 0006]

Claims

Roller ( 1 ) with a roll core ( 2 ), with a roll core ( 2 ) surrounding roll shell ( 4 ) and with a cooling channel system ( 6 ), through which a cooling medium for cooling the roll mantle ( 4 ) is conductive, wherein the cooling channel system ( 6 ) at least one cooling channel section ( 8th ), which for cooling the roll shell ( 4 ) extends at least in sections in its area, a plurality of cooling channels ( 9 ) and wherein the cooling channel system ( 6 ) at least one into the cooling channel section ( 8th ) opening distribution channel section ( 10 ), characterized in that each distribution channel ( 11 ) in the direction of the roll mantle ( 4 ) in a distribution chamber ( 22 ), from which a plurality of cooling channels ( 9 ).

Roller according to claim 1, characterized in that the cooling channel system ( 6 ) at least one redistribution channel section ( 12 ) extending from the cooling channel section ( 8th ) is discharged to a cooling medium from the cooling channel section ( 8th ), wherein a plurality of cooling channels open in at least one redistribution chamber from which the redistribution channel section ( 12 ).

Roller according to claim 1 or 2, characterized in that the entire cross-sectional area of the cooling channel section ( 8th ) at least as large as the entire cross-sectional area of the distribution channel portion ( 10 ) and optionally the entire cross-sectional area of the redistribution channel section (FIG. 12 ) at least as large as the entire cross-sectional area of the cooling channel section ( 8th ).

Roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling channel system ( 6 ) a feeder section ( 14 ), which from a front side ( 16 ) of the roll core ( 2 ) and through the roll core ( 2 ), wherein from the supply section ( 14 ) the distribution channel section ( 10 ) and wherein the entire cross-sectional area of the distribution channel section ( 10 ) at least the entire cross-sectional area of the lead portion ( 14 ) corresponds.

Roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling channel system ( 6 ) a return section ( 18 ) starting from the redistribution channel section (FIG. 12 ) through the roll core ( 2 ) to an end face ( 16 ) of the roll core ( 2 ), wherein the entire cross-sectional area of the return section ( 18 ) at least as large as the entire cross-sectional area of the redistribution channel section ( 12 ).

Roll according to one of claims 2 to 5, characterized in that the distribution channel section ( 10 ) and the redistribution channel section ( 12 ) at least in sections in the radial direction through the roller core ( 2 ).

Roller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the supply line section ( 14 ) and the return section ( 18 ) along or parallel to the roll axis ( 3 ).

Roller according to one of claims 2 to 7, characterized in that the distribution channel section ( 10 ) a plurality of distribution channels ( 11 ) and / or that the redistribution channel section ( 12 ) a plurality of redistribution channels ( 13 ) having.

Roll according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distribution channel section ( 10 ) 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 redistribution chamber in the flow direction of the cooling medium seen a cross-sectional reduction, which optionally by a chamfer ( 20 ) is provided.

Roll according to one of claims 1 to 9, characterized in that the mouths ( 24 ) of the distribution chamber ( 22 ) in the cooling channels ( 9 ) 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 ) have in the return manifold chamber substantially equal distances to the mouth of the return manifold in the respective return manifold.

Roller according to one of claims 1 to 10, characterized in that the roller core ( 2 ) and the roll shell ( 4 ) are designed as independent components and that the roll shell ( 4 ) positively, positively and / or cohesively on the roll core ( 2 ) is attached.

Roller according to claim 1 to 11, characterized in that in the surface of the roller core ( 2 ) at least one groove is formed, which together with the roll shell ( 4 ) the cooling channel section ( 8th ).

Use of a roll according to one of Claims 1 to 12 in a roll casting apparatus ( 30 ) for casting metal strip ( 36 ) from a molten metal ( 34 ) made of aluminum or an aluminum alloy or a strip treatment plant in which a metal strip is treated.