DE102017111991B4 - Device for cooling hot, plane objects - Google Patents

Device for cooling hot, plane objects Download PDF

Info

Publication number
DE102017111991B4
DE102017111991B4 DE102017111991.4A DE102017111991A DE102017111991B4 DE 102017111991 B4 DE102017111991 B4 DE 102017111991B4 DE 102017111991 A DE102017111991 A DE 102017111991A DE 102017111991 B4 DE102017111991 B4 DE 102017111991B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
nozzles
block
openings
outlet
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.)
Active
Application number
DE102017111991.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102017111991A1 (en
Inventor
Richard Geirhofer
Leopold Stegfellner
Jens Christoffel
Stefan Leuders
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.)
Voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH
Original Assignee
Voestalpine Additive Manufacturing Center 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 Voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH filed Critical Voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH
Priority to DE102017111991.4A priority Critical patent/DE102017111991B4/en
Priority to PCT/EP2018/063963 priority patent/WO2018219880A1/en
Publication of DE102017111991A1 publication Critical patent/DE102017111991A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102017111991B4 publication Critical patent/DE102017111991B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • C21D9/5735Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/24Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means incorporating means for heating the liquid or other fluent material, e.g. electrically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0218Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/613Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • C21D9/54Furnaces for treating strips or wire
    • C21D9/56Continuous furnaces for strip or wire
    • C21D9/573Continuous furnaces for strip or wire with cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/005Nozzles or other outlets specially adapted for discharging one or more gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269Cleaning
    • B21B45/029Liquid recovering devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/007Cooling of charges therein
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)

Abstract

Kühlvorrichtung für metallische Gegenstände, wobei zumindest eine Vorrichtung vorhanden ist, wobei die Vorrichtung einen Kühlblock (2) umfasst, wobei der Kühlblock eine Fläche (3) besitzt, aus der Austritts- und Eintrittsdüsen münden, wobei die Austritts- und Eintrittsdüsen in Reihen angeordnet sind, wobei die Austritts- und Eintrittsdüsen im Block mit entsprechenden Zufuhrwegen (10) und Abfuhrwegen (11) verbunden sind, sodass aus den Austrittsöffnungen (8) austretendes Fluid bevorzugt Gas durch die Eintrittsöffnungen (9) wieder in den Block hinein gelangen und insbesondere hinein gesaugt werden kann, wobei im Block mit den Öffnungen (8, 9) säulenartige Düsenkörper (8, 9) ausgebildet sind, wobei die Düsenkörper in einem Hohlraum (7) des Blocks (2) angeordnet sind und der Hohlraum mit einer Zufuhröffnung (14) und einer Abfuhröffnung (15) derart ausgebildet ist, dass die säulenartigen Körper von einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit umströmt werden können.

Figure DE102017111991B4_0000
A cooling device for metallic objects, wherein there is at least one device, the device comprising a cooling block (2), the cooling block having a face (3) from which exit and entry nozzles open, the exit and entry nozzles being arranged in rows , wherein the outlet and inlet nozzles are connected in the block with corresponding feed paths (10) and discharge paths (11), so that from the outlet openings (8) escaping fluid preferably gas through the inlet openings (9) get back into the block and in particular sucked into it can be formed, wherein in the block with the openings (8, 9) columnar nozzle body (8, 9) are formed, wherein the nozzle body in a cavity (7) of the block (2) are arranged and the cavity with a feed opening (14) and a discharge opening (15) is formed such that the columnar body is surrounded by a cooling medium, in particular a cooling liquid n can.
Figure DE102017111991B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von heißen, planen Gegenständen, wie zum Beispiel Stahlplatinen und/oder Stahlbändern nach dem Durchlauf durch eine Wärmebehandlung.The invention relates to an apparatus and a method for cooling hot, planar objects, such as steel blanks and / or steel strips after passing through a heat treatment.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für Endlosbänder.In particular, the invention relates to a cooling system for endless belts.

Bei der Herstellung von metallischen Blechen ist es üblich, diese Bleche dadurch zu erzeugen, dass eine sogenannte Branne in mehreren Stufen zu einem dünnen Band ausgewalzt wird. Dies soll näher anhand der Herstellung von Stahlblech erläutert werden.In the production of metallic sheets, it is common to produce these sheets in that a so-called Branne is rolled in several stages to a thin strip. This will be explained in detail with reference to the production of steel sheet.

Zur Erzeugung von Stahlblech wird eine mehrere Tonnen wiegende Bramme, die einem Abschnitt eines Stranges des im Strangguss vergossenen Stahls entspricht, in einem Ofen auf eine hohe Walztemperatur erhitzt und anschließend zunächst in einem sogenannten reversierenden Vorgerüst zu einem Stahlband ausgewalzt, wobei die Dicke der Bramme deutlich reduziert wird und dadurch gleichzeitig die Bramme erheblich an Länge gewinnt. Anschließend durchläuft ein solches vorgewalztes Stahlband eine sogenannte Warmbandstraße, in der aus der vorgewalzten Bramme ein sogenanntes Grobblech gewalzt wird. Dieses Grobblech hat dann eine Länge von mehreren hundert Metern und wird am Ende des Walzprozesses zu einem sogenannten Coil, also einem zylindrischen Stahlbund aufgehaspelt.To produce steel sheet, a billet weighing several tons, which corresponds to a portion of a strand of cast continuously steel, heated in an oven to a high rolling temperature and then first rolled in a so-called reversing roughing to a steel strip, the thickness of the slab clearly is reduced and thereby at the same time the slab significantly increases in length. Subsequently, such a pre-rolled steel strip passes through a so-called hot strip mill, in which a so-called heavy plate is rolled out of the pre-rolled slab. This plate then has a length of several hundred meters and is wound up at the end of the rolling process to a so-called coil, so a cylindrical steel collar.

Dieser Stahlbund wird entweder der Weiterverarbeitung zugeführt oder aus diesem Warmband bzw. Grobblech Kaltband bzw. Feinblech erzeugt, wozu dieses Grobblech einer Kaltwalzstraße zugeführt wird und in dieser erneut in der Dicke erheblich reduziert und dadurch sehr stark gelängt wird. Auf der Kaltwalzstraße wird das Band in mehreren Stufen in der Dicke reduziert, bis es eine Enddicke besitzt von beispielsweise 0,6 bis 1,2 mm. Auch dieses Kaltband oder Feinblech wird am Ende des Prozesses üblicherweise zu einem Stahlbund bzw. Coil aufgehaspelt.This steel collar is either supplied to the further processing or produced from this hot strip or plate cold strip or sheet, for which this plate is fed to a cold rolling mill and in this again significantly reduced in thickness and thus elongated very strong. On the cold rolling line, the strip is reduced in thickness in several stages until it has a final thickness of, for example, 0.6 to 1.2 mm. Also this cold strip or sheet is usually wound up to a steel collar or coil at the end of the process.

Es schließen sich dann Prozesse an, bei denen sehr häufig auch mit Wärme auf das Band eingewirkt wird. Ein solcher Prozess ist beispielsweise das Feuerverzinken oder Feueraluminieren. Diese Prozesse sind sogenannte kontinuierliche Prozesse, bei denen nicht einzelne Coils durchgeschleust werden und anschließend ein weiteres Coil neu in die Anlage eingespeist wird, sondern das Ende eines Coils wird mit dem Anfang des nächsten Coils verschweißt, so dass das neue Coil quasi mit oder von dem alten Coil durch die Anlage gezogen wird. Insbesondere bei Feuerverzinkungsanlagen ist es wichtig, dass keine Unterbrechungen entstehen, da sonst ein Stahlband neu eingefädelt werden müsste, was ein immenser Aufwand ist. Nach dem Feuerverzinken folgt eine Wärmebehandlung, wobei eine derartige Wärmebehandlung in mehreren Stufen und auch mit unterschiedlichen Temperaturen stattfinden kann, je nachdem was das Ergebnis der Wärmebehandlung sein soll.This is followed by processes in which heat is often applied to the belt. One such process is, for example, hot dip galvanizing or fire aluminizing. These processes are so-called continuous processes in which not single coils are passed through and then another coil is fed into the system, but the end of a coil is welded to the beginning of the next coil, so that the new coil with or from the quasi old coil is pulled through the plant. Especially with hot dip galvanizing systems, it is important that no interruptions occur, otherwise a steel strip would have to be re-threaded, which is an immense effort. After the hot-dip galvanizing, a heat treatment follows, whereby such a heat treatment can take place in several stages and also at different temperatures, depending on what the result of the heat treatment is supposed to be.

Um Spannungen aus Stahlblechen bzw. Stahlbändern zu entfernen und über eine Wärmebehandlung auf das Gefüge Einfluss zu nehmen, ist auch das sogenannte Kontiglühen bekannt, bei dem das Stahlband eine Wärmebehandlungsstufe durchläuft, wobei hier die gleichen mechanischen Voraussetzungen gelten wie für das Feuerverzinken, nämlich dass nicht jedes Coil neu eingefädelt wird, sondern die Coils aneinander verscheißt werden und am Ende des Prozesses an der Schweißstelle wieder getrennt werden.To remove stresses from steel sheets or steel strips and to take over a heat treatment on the structure influence, so-called continuous annealing is known in which the steel strip passes through a heat treatment stage, here apply the same mechanical conditions as for hot dip galvanizing, namely that each coil is re-threaded, but the coils are welded together and separated at the end of the process at the weld again.

Bei all diesen kontinuierlichen Verfahren spricht man von endlosen Prozessen, weil durch das Aneinanderschweißen der Bänder keine Unterbrechung stattfindet, es sei denn, es finden Betriebsunterbrechungen statt oder die Anlage wird gestört.All these continuous processes are referred to as endless processes, because there is no interruption due to the welding together of the strips, unless there are interruptions in operation or the system is disturbed.

Derartige endlose, heiße Bänder werden üblicherweise auch einer Kühlung unterzogen und insbesondere einer definierten Kühlung, denn auch über die Kühlung kann Einfluss auf das Gefüge oder die Oberfläche genommen werden.Such endless, hot tapes are usually also subjected to cooling and in particular a defined cooling, because even on the cooling effect on the structure or the surface can be taken.

Um ein solches endloses, heißes Stahlband zu kühlen, sind unterschiedliche Kühlmethoden aus dem Stand der Technik bekannt.In order to cool such an endless, hot steel strip, different cooling methods are known from the prior art.

Aus der US 2011/0018178 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem auf die Temperatur eines sich bewegenden Bandes Einfluss genommen wird, dadurch, dass ein Gas oder eine Gas-Wasser-Mischung auf das Band aufgesprüht wird, wobei eine Mehrzahl von Gas oder Gas-Wasser-Strahlen auf die Oberfläche des Bandes gerichtet sind und so angeordnet sind, dass die Auftreffbereiche der Strahlen nach Art eines zweidimensionalen Netzwerks von beiden Seiten auf das Stahlband aufgestrahlt werden. Hierbei sollen die Auftreffstellen der Strahlen von einer Kühleinrichtung der Oberseite zu einer Kühleinrichtung der Unterseite so versetzt sein, dass die Auftreffbereiche sich unterscheiden.From the US 2011/0018178 A1 For example, there is known a method of influencing the temperature of a moving belt by spraying a gas or a gas-water mixture onto the belt with a plurality of gas or gas-water jets on the surface of the band and are arranged so that the impact areas of the beams are irradiated on the steel strip from both sides in the manner of a two-dimensional network. In this case, the impact points of the beams should be offset from a cooling device of the upper side to a cooling device of the lower side so that the impact areas differ.

Aus der DE 698 33 424 T2 ist ein Wärmebehandlungsverfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Erwärmen/Abkühlen oder Trocknen eines Stahlbandes durch Blasen eines Gasstrahls auf das Stahlband bekannt, wobei dieser Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Düsen, die säulenartig an einer Einrichtung angeordnet sind, auf das Stahlband, insbesondere von beiden Seiten, eingewirkt wird.From the DE 698 33 424 T2 is a heat treatment method and a corresponding device for heating / cooling or drying a steel strip by blowing a gas jet on the steel strip known, said apparatus having a plurality of nozzles, the columnar at a Device are arranged on the steel strip, in particular from both sides, is acted upon.

Aus der US 5,871,686 ist eine Kühlvorrichtung bekannt, insbesondere für Stahlbänder, wobei die Vorrichtung eine Kammer umfasst, die ein unter Druck gesetztes Gas enthält, wobei eine Mehrzahl von Flossen vorhanden sind, welche Röhren bilden, wobei jede Flosse zumindest einen Gasauslass besitzt, der zu dem Stahlband gerichtet ist und so ein Gas auf das Stahlband führen kann. Insbesondere sind die Finnen als Kühlschwerte ausgebildet und wirken beidseitig auf ein Stahlband ein, welches durch Spannrollen daran gehindert werden soll, bei der Bearbeitung zu flattern.From the US 5,871,686 there is known a cooling device, in particular for steel belts, the device comprising a chamber containing a pressurized gas, there being a plurality of fins forming tubes, each fin having at least one gas outlet facing the steel strip and so a gas can lead to the steel band. In particular, the fins are designed as cooling blades and act on both sides of a steel strip, which is to be prevented by tension rollers from fluttering during processing.

Aus der WO 2007/014406A1 ist eine Vorrichtung zum Kühlen eines Metallbandes mit wenigstens zwei einander, bezüglich des in seiner Längsrichtung kontinuierlich geförderten Metallbandes, gegenüberliegenden Düsenfeldern bekannt, die gegen die jeweilige Bandoberfläche gerichtete, an Blaskästen für ein Kühlgas angeschlossene Düsen umfassen, und mit zwischen den Düsen vorgesehenen Strömungskanälen zum Abführen, der an der Wandoberfläche umgelenkten Kühlgasströme aus den Düsen. Die Düsen können Gruppenweise mit seitlichen Abstand parallel aneinandergereihten Düsenreihen zusammengefasst sein, die aus den mit Blaskästen verbundenen Gaskanälen wird gegen die jeweilige Wandoberfläche gerichteten, über die Länge der Düsenleisten verteilten Düsenöffnungen bestehen, wobei die Strömungskanäle zum Abführen der Kühlgasströme zwischen den sich quer zu den Blaskästen erstreckten Düsenleisten vorgesehen sind.From the WO 2007 / 014406A1 A device is known for cooling a metal strip having at least two opposing nozzle fields with respect to the metal strip continuously conveyed in its longitudinal direction, comprising nozzles directed against the respective strip surface and connected to blow boxes for a cooling gas, and with flow channels provided between the nozzles for discharging , which deflected at the wall surface cooling gas flows from the nozzles. The nozzles can be summarized in groups with side-by-side parallel rows of nozzles consisting of the gas ducts connected to blow boxes directed against the respective wall surface, distributed over the length of the nozzle strips nozzle openings, the flow channels for discharging the cooling gas flows between the transverse to the blow boxes extended nozzle strips are provided.

Die bekannten Kühleinrichtungen im Stand der Technik für Endlosbänder sind zwar einerseits für einen großen Durchsatz ausgelegt, haben aber den Nachteil, dass eine wirklich definierte Kühlung nicht möglich ist.The known cooling devices in the prior art for endless belts are on the one hand designed for a high throughput, but have the disadvantage that a really defined cooling is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zum Kühlen von planen Gegenständen zu schaffen, welche eine effektivere und genauere Kühlung ermöglicht.The object of the invention is to provide a system for cooling of flat objects, which allows a more effective and accurate cooling.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with a device having the features of claim 1.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zum Kühlen von planen Gegenständen zu schaffen, welches eine effektivere und genauere Kühlung, insbesondere von beiden Seiten des Gegenstandes, ermöglicht.It is a further object of the invention to provide a system for cooling planed objects which enables more effective and accurate cooling, particularly from both sides of the article.

Die Aufgabe wird mit einem Kühlsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.The object is achieved with a cooling system having the features of claim 5.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments are characterized in the dependent claims.

Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen der Kühlvorrichtung zu schaffen mit der die Kühlvorrichtung in einem Stück und ohne Dichtigkeits- oder Passungsproblemen hergestellt werden kann.It is moreover an object of the invention to provide a method for manufacturing the cooling device with which the cooling device can be manufactured in one piece and without problems of tightness or fitting.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.The object is achieved by a method having the features of claim 9.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist ein Kühlblock mit Düsenbohrungen, durch die ein erstes Kühlfluid vorzugsweise ein Kühlgas austreten kann, wobei Austrittsöffnungen für das erste Kühlfluid vorhanden sind und zur Erzeugung einer definierten Strömung an der Oberfläche auch Eintritts- bzw. Absaugöffnungen, wobei die Öffnungen innerhalb als ansonsten hohl ausgebildeten Kühlblocks so angeordnet sind, dass sie von einem zweiten Kühlfluid vorzugsweise einer Kühlflüssigkeit umströmt werden können, so dass das ausströmende erste Kühlfluid gekühlt werden kann.The cooling device according to the invention is a cooling block with nozzle bores, through which a first cooling fluid can preferably escape a cooling gas, wherein outlet openings for the first cooling fluid are present and for generating a defined flow on the surface and inlet or suction, wherein the openings within than otherwise hollow cooling block are arranged so that they can be flowed around by a second cooling fluid, preferably a cooling liquid, so that the outflowing first cooling fluid can be cooled.

Die verwendeten Kühlmedien bzw. Kühlfluide sind Luftgase, Mischgase aber auch Wasser oder andere Fluide. Wenn nachfolgend nur eines dieser Fluide erwähnt wird, steht dies stellvertretend für alle diese genannten Fluide.The cooling media or cooling fluids used are air gases, mixed gases but also water or other fluids. If only one of these fluids is mentioned below, this is representative of all these fluids mentioned.

Die Kühlung des Kühlmediums bewirkt auch eine Kühlung der Kühlvorrichtung selbst, dadurch werden Inhomogenitäten bei der Temperierung aufgrund der Strahlungsenergie seitens einer aufgeheizten Kühlvorrichtung unterdrückt und ein gezieltes, homogenes Temperieren ist möglich.The cooling of the cooling medium also causes a cooling of the cooling device itself, thereby inhomogeneities in the temperature control due to the radiation energy is suppressed by a heated cooling device and a targeted, homogeneous tempering is possible.

Vorteilhafterweise wird die Vorrichtung im sogenannten Additive Manufacturing-Verfahren hergestellt, wobei geeignete Verfahren, beispielsweise das Selective Laser Sintering oder Selective Laser Melting sind, und als Werkstoff insbesondere warmfeste Stahllegierungen oder einer Keramik infrage kommen, die hier in Pulverform verarbeitet werden. Das Additive Manufacturing bietet hierbei den Vorteil, dass in anderer Weise diese Vorrichtung nur durch Stahlguss zu erzeugen wäre, wobei jedoch aufgrund des geschlossenen, durch Kühlfluid durchflossenen Hohlraums eine mindestens zweiteilige Gussform hergestellt werden müsste. Das Zusammensetzen der Gussteile führt hierbei jedoch zu Dichtigkeitsproblemen, da Zwischenschichten notwendig wären, die im vorliegenden Verfahren unnötig sind, weil das Bauteil homogen aufgebaut ist.Advantageously, the device is produced in the so-called additive manufacturing process, suitable processes being, for example, selective laser sintering or selective laser melting, and in particular heat-resistant steel alloys or a ceramic being considered as material, which are processed here in powder form. In this case, the additive manufacturing offers the advantage that this device would otherwise only be produced by cast steel, but because of the closed cavity through which cooling fluid flows, an at least two-part casting mold would have to be produced. However, the assembly of the castings leads to leaks problems, since intermediate layers would be necessary, which are unnecessary in the present process, because the component is constructed homogeneously.

Des Weiteren ist von Vorteil, dass die Geometrie der Düsen beliebig ausgestaltet werden kann und eine sehr konturnahe Erstellung der Düsen ermöglicht wird, welche die Effizienz der Kühlung nochmals steigern kann.Furthermore, it is advantageous that the geometry of the nozzles can be configured as desired and a very contoured creation of the nozzles is made possible, which can increase the efficiency of the cooling again.

Zu den zu kühlenden Objekten besitzt die Vorrichtung eine ebene Fläche, die vorzugsweise zumindest der Breite eines vorbeilaufenden Stahlbandes entspricht. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung so bemessen, dass eine zu kühlende Platine zumindest abgedeckt wird. Vorzugsweise ist diese Fläche nicht metallisch glänzend oder reflektierend ausgebildet, sondern besitzt eine dunkle, insbesondere schwarze Beschichtung. Insbesondere ist das Bauteil nach dem Endbearbeiten der ebenen metallischen Fläche mit einer schwarzen Schicht ausgebildet, wobei diese schwarze Schicht auch aus einer Keramik ausgebildet sein kann. Insbesondere kann aber die Schicht auch dadurch ausgebildet sein, dass in herkömmlichen PVD-Verfahren eine keramische Schicht in die Oberfläche eindiffundiert oder aufgebracht ist, insbesondere zum Beispiel eine Siliziumkarbidschicht, die von sich aus schwarz ist. Darüber hinaus sind auch mögliche Verfahren, wie Schwarzverchromen möglich. Grundsätzlich sind alle PVD-Verfahren geeignet und alle Schichten geeignet, die eine möglichst wenig reflektierende, matte, dunkle bis schwarze Fläche erzeugen. Zudem können derartige Hartschichten auch vor Beschädigungen schützen.To the objects to be cooled, the device has a flat surface, which preferably corresponds at least to the width of a passing steel strip. In a second preferred embodiment, the device is dimensioned so that a board to be cooled is at least covered. Preferably, this surface is not formed metallic shiny or reflective, but has a dark, especially black coating. In particular, the component is formed after the finishing of the flat metallic surface with a black layer, which black layer may also be formed of a ceramic. In particular, however, the layer may also be formed by diffusing or depositing a ceramic layer into the surface in conventional PVD processes, in particular, for example, a silicon carbide layer which is inherently black. In addition, possible methods, such as black chrome are possible. In principle, all PVD methods are suitable and all layers are suitable which produce the least possible reflective, matt, dark to black surface. In addition, such hard coatings can also protect against damage.

Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der Abstand der Kühlvorrichtung zu einem zu kühlenden Blech sehr gering und beträgt lediglich 5 bis 50 mm, um sicherzustellen, dass eine maximale gute Kühlwirkung und eine maximale gute Auftreffwirkung der Gasstrahlen erzielt wird. Hierbei sind die Düsen insbesondere so ausgebildet, dass sich eine turbulente Strömung ergibt. Der Abstand zwischen Kühlvorrichtung und zu kühlendem Gegenstand soll bevorzugt etwa 4- bis 8-mal der hydraulische Durchmesser der Austrittsdüsen sein. Insbesondere kann dieser Durchmesser zwischen 0,5 und 5 mm sein, besonders bevorzugt zwischen 1 und 3 mm.In contrast to the prior art, the distance of the cooling device to a sheet to be cooled is very small and is only 5 to 50 mm, to ensure that a maximum good cooling effect and a maximum good impact of the gas jets is achieved. In this case, the nozzles are in particular designed so that a turbulent flow results. The distance between the cooling device and the object to be cooled should preferably be about 4 to 8 times the hydraulic diameter of the outlet nozzles. In particular, this diameter may be between 0.5 and 5 mm, more preferably between 1 and 3 mm.

Die ersten und zweiten Kühlfluide können verschiedene Temperaturen aufweisen, abhängig vom zu kühlenden Objekt und der gewünschten Zieltemperatur. D. h. das Kühlfluid kann auch mehrere hundert Grad Celsius heiß sein.The first and second cooling fluids may have different temperatures, depending on the object to be cooled and the desired target temperature. Ie. The cooling fluid can also be several hundred degrees Celsius hot.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Düsen und insbesondere der Absaug- bzw. Abzugsdüsen wird eine breite Querströmung auf dem Blech verhindert und eine Homogenität der Kühlung über die gesamte Breite des Bandes von ±10 Kelvin erzielt. Der Emissionsgrad ε der Oberfläche soll größer 0,8 bevorzugt größer 0,9 insbesondere möglichst nahe 1 sein.The inventive arrangement of the nozzles and in particular the suction or exhaust nozzles, a wide cross-flow is prevented on the plate and achieved a homogeneity of the cooling over the entire width of the belt of ± 10 Kelvin. The emissivity ε of the surface should be greater than 0.8, preferably greater than 0.9, in particular as close as possible 1 be.

Die zu kühlende Oberfläche oder auch die Vorrichtung selbst kann mittels Roboter oder Linearantrieben in der X- oder Y-Ebene relativ zueinander bewegt werden, wobei eine beliebige Vorgabe der Bewegungstrajektorien und Geschwindigkeiten der zu kühlenden Oberflächen möglich ist. Bevorzugt ist hierbei die Oszillation um eine Ruhelage in der X- und Y-Ebene.The surface to be cooled or even the device itself can be moved by means of robots or linear drives in the X or Y plane relative to each other, wherein any specification of the movement trajectories and speeds of the surfaces to be cooled is possible. In this case, the oscillation around a rest position in the X and Y plane is preferred.

Die Osziallation der Kühlvorrichtung relativ zum zu kühlenden metallischen Gegenstand (oder umgekehrt) wird bevorzugt im Frequenzbereich von 2 bis 5 Hz besonders bevorzugt 3 Hz durchgeführt.The oscillation of the cooling device relative to the metallic object to be cooled (or vice versa) is preferably carried out in the frequency range from 2 to 5 Hz, more preferably 3 Hz.

Ebenso ist eine ein- oder beidseitige Kühlung ohne weiteres möglich.Similarly, a one- or two-sided cooling is readily possible.

Die säulenartigen Düsenkanäle können dabei einen zylindrischen oder sonstigen Querschnitt besitzen, wobei der Querschnitt der Düsen auch an gewünschte Querströmungen angepasst und oval, flach tragflächenartig, mehreckig oder ähnlich ausgebildet sein kann.The columnar nozzle channels can have a cylindrical or other cross-section, wherein the cross section of the nozzle can also be adapted to desired cross-currents and oval, flat wing-like, polygonal or similar.

Die Länge der Düsen kann zwischen 8- bis 12-mal der hydraulische Durchmesser der Düsen sein, bevorzugt 10-mal der hydraulische Durchmesser.The length of the nozzles may be between 8 to 12 times the hydraulic diameter of the nozzles, preferably 10 times the hydraulic diameter.

Die Geometrie der Düsenöffnungen bzw. der Ausströmöffnungen der Düsen reicht von einfachen runden Geometrien bis hin zu komplexen geometrisch definierten Ausführungen.The geometry of the nozzle openings or the outflow openings of the nozzles ranges from simple circular geometries to complex geometrically defined designs.

Vorzugsweise sind die Düsen oder Düsenreihen versetzt zueinander angeordnet, so dass auch die Düsenkörper so versetzt zueinander angeordnet sind, dass die Düsen ein versetztes oder sonstiges Muster bilden. Dies gilt insbesondere bei beidseitiger Kühlung auch für die Anordnung der Düsen oder Düsenreihen der Oberseite zu denen der Unterseite.Preferably, the nozzles or rows of nozzles are arranged offset to one another, so that the nozzle body are arranged offset from one another so that the nozzles form a staggered or other pattern. This is especially true for bilateral cooling and for the arrangement of the nozzle or nozzle rows of the top to those of the bottom.

Des Weiteren können bevorzugt die Absaugdüsen um die Austrittsdüse angeordnet in einer rechteckigen oder sechseckigen Form angeordnet sein, diese Anordnung bietet speziell bei beidseitiger Kühlung einen Vorteil hinsichtlich des Strömungsbildes am zu kühlenden Körper. Furthermore, the suction nozzles arranged around the outlet nozzle may preferably be arranged in a rectangular or hexagonal form, this arrangement offering an advantage with regard to the flow pattern on the body to be cooled, especially in the case of cooling on both sides.

Bei dem System ist von Vorteil, dass durch die Rückkühlung des ersten Kühlfluids, nachdem es wieder angesaugt wird, durch das zweite Kühlfluid, die Teile (Ventile, Leitungen), die das erste Fluid führen, weniger Temperatur belastet werden.In the system, it is advantageous that, due to the re-cooling of the first cooling fluid, after it is re-aspirated by the second cooling fluid, the temperature of the parts (valves, lines) carrying the first fluid is reduced.

Bei der Erfindung ist zudem von Vorteil, dass ein metallischer Gegenstand über ihren gesamten Bereich oder teilbereichsweise sehr exakt und mit hoher Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit sehr zuverlässig gekühlt werden kann.In the case of the invention, it is also advantageous that a metallic object can be cooled very reliably over its entire area or partially in sections, with high reliability and speed.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen dabei:

  • 1: die erfindungsgemäße Vorrichtung als Kühlblock, wobei der Kühlblock nach oben nicht geschlossen ist in isometrischer Darstellung;
  • 2: eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche des Kühlblocks;
  • 3: eine Seitenansicht auf den Kühlblock zeigend die Anschlussöffnungen für zu- und abzuführendes Kühlgas;
  • 4: einen Horizontalschnitt durch den Kühlblock entlang der Linie A-A gemäß 3 zeigend die Anordnung der Düsen für das kühlende Gas die von einem Kühlmedium umgeben sind, wobei die Pfeile die Flussrichtung des Kühlmediums angeben;
  • 5: einen Diagonalschnitt entsprechend der Linie B-B nach 4 zeigend einen Querschnitt durch den Kühlblock und ein zu kühlendes Blechband, wobei die Pfeile den Gasaustritt aus den Kühldüsen und den Gaseintritt in die Eintrittsöffnungen zeigen.
The invention will be explained by way of example with reference to a drawing. It shows:
  • 1 : the device according to the invention as a cooling block, wherein the cooling block is not closed upwards in an isometric view;
  • 2 a plan view of the working surface of the cooling block;
  • 3 a side view of the cooling block showing the connection openings for the supply and removal of cooling gas;
  • 4 a horizontal section through the cooling block along the line AA according to 3 showing the arrangement of the nozzles for the cooling gas which are surrounded by a cooling medium, wherein the arrows indicate the flow direction of the cooling medium;
  • 5 : a diagonal cut according to the line BB after 4 showing a cross section through the cooling block and a sheet metal strip to be cooled, wherein the arrows show the gas outlet from the cooling nozzles and the gas inlet into the inlet openings.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besitzt einen kastenartigen Kühlblock 2, wobei der Kühlblock 2 eine ebene Unterseite 3, eine parallel hierzu verlaufende ebene Oberseite 4 sowie Seitenwandungen 5, die jeweils parallel zueinander verlaufend angeordnet sind und Seitenwandungen 6 besitzt, die ebenfalls parallel zueinander angeordnet sind.The device according to the invention 1 has a box-like cooling block 2 , where the cooling block 2 a flat bottom 3 , a plane parallel to this top 4 as well as side walls 5 , which are each arranged parallel to each other and side walls 6 has, which are also arranged parallel to each other.

Die Wandungen 5 und 6 begrenzen einen Hohlraum 7, wobei in dem Hohlraum 7 säulenartige insbesondere zylindrische Düsenkörper 8 und 9 angeordnet sind, wobei die zylindrischen Düsenkörper mit der ebenen Fläche 3 abschließen und somit aus der Fläche 3 austretende Öffnungen bzw. Düsen bilden, wobei die zylindrischen Körper 8, 9 in Zuführbohrungen 10 bzw. Abführbohrungen 11 münden, die von einer Wandung 6 her sich in den Kasten erstrecken, wobei der Kasten eine verdickte Oberseite 4 ausbildet, so dass in etwa bezüglich der Erstreckung über die Höhe nur die Hälfte des Kastens hohl ausgebildet ist. Die Düsenkörper können insbesondere vorteilhafterweise mit Stegen 12, 13 verbunden sein, wobei die Stege 12, 13 innerhalb des hohlen Bereichs des Kastens ein Labyrinth ausbilden (4) und dieses Labyrinth einen Strömungsweg 13 für ein die Düsenkörper 8, 9 umströmendes Kühlfluid bildet.The walls 5 and 6 limit a cavity 7 , wherein in the cavity 7 columnar, in particular cylindrical nozzle body 8th and 9 are arranged, wherein the cylindrical nozzle body with the flat surface 3 complete and thus out of the area 3 form exiting openings or nozzles, wherein the cylindrical body 8th . 9 in feed bores 10 or discharge bores 11 flow from a wall 6 extend into the box, wherein the box has a thickened top 4 forms, so that approximately in relation to the extent of the height only half of the box is hollow. The nozzle body can in particular advantageously with webs 12 . 13 be connected, the webs 12 . 13 forming a labyrinth within the hollow area of the box ( 4 ) and this labyrinth a flow path 13 for a the nozzle body 8th . 9 flowing around cooling fluid.

Um das Kühlfluid zu zuführen ist eine Zuführöffnung 14 vorgesehen, ebenso wie eine Abführöffnung 15.To supply the cooling fluid is a supply port 14 provided as well as a discharge opening 15 ,

Die Austrittsöffnung der zylindrischen Düsen in der ebenen Fläche 3 bzw. die Düsen 8, 9 sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie in aufeinanderfolgenden Reihen angeordnet sind, wobei Reihen von Einlassöffnungen 9 bzw. Einlassdüsen 9 und Reihen von Auslassdüsen 8 versetzt zueinander angeordnet sind, sodass immer eine Auslassdüse 8 von 4 Einlassdüsen 9 in gleichen Abständen umgeben ist.The outlet of the cylindrical nozzles in the flat surface 3 or the nozzles 8th . 9 are preferably arranged so that they are arranged in successive rows, wherein rows of inlet openings 9 or inlet nozzles 9 and rows of outlet nozzles 8th offset from each other, so always an outlet nozzle 8th from 4 inlet nozzles 9 is surrounded at equal intervals.

Vorzugsweise sind die Einlassdüsen 9 so angeordnet, dass in den Randbereichen benachbart zu den Wandungen 5, 6 diese Einlassdüsen angeordnet sind, um eine Querströmung über die Wandungen 5, 6 hinaus zu begrenzen.Preferably, the inlet nozzles 9 arranged so that in the edge areas adjacent to the walls 5 . 6 these inlet nozzles are arranged to cross flow over the walls 5 . 6 to limit beyond.

Der Kasten besitzt hierbei vorzugsweise die Breite eines Stahlbandes oder ist so dimensioniert, dass eine Mehrzahl von Kästen die Breite eines Stahlbandes einnehmen kann, sodass dieses vollflächig breit seitlich gekühlt werden kann. Sollen nur Teile des Bandes gekühlt werden, ist es selbstverständlich möglich, auch nur Teile des Bandes 16 (5) zu kühlen.The box here preferably has the width of a steel strip or is dimensioned so that a plurality of boxes can take the width of a steel strip, so that it can be cooled over its entire surface laterally. If only parts of the tape are to be cooled, it is of course possible, even only parts of the tape 16 ( 5 ) to cool.

Vorzugsweise wird der Kühlkasten sehr dicht zu dem Stahlband 16 angeordnet, sodass eine optimale Kühlung und Strömungsverteilung möglich ist.Preferably, the cooling box is very close to the steel strip 16 arranged so that optimal cooling and flow distribution is possible.

Da derartige Stahlbänder beim Transport im Transportweg auch Bewegungen quer zum Transportweg machen können und insbesondere flattern, ist es vorteilhaft, wenn die Kästen selbst über Rollen verfügen, mit denen sie so beweglich auf dem Stahlband angeordnet sind, dass diese Schlingungen mitgemacht werden, um Beschädigungen des Stahlbands und/oder der Fläche 3 zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich zu der oben genannten Maßnahme kann auch die beidseitige Anordnung allfällige Einflüsse des Flatterns reduzieren und so Beschädigungen vermieden werden.Since such steel bands during transport in the transport path and can make movements across the transport path and flutter in particular, it is advantageous if the boxes themselves have roles with which they are arranged so movable on the steel strip that these cycles are mitged to damage the Steel bands and / or the surface 3 to prevent. Alternatively or in addition to the above-mentioned measure, the two-sided arrangement can also reduce any influences of flutter and thus avoid damage.

Die Kästen 2 können auch in entsprechenden Vorrichtungen eingebaut sein, die zum Stahlband 16 immer einen gleichen Abstand einhalten können.The boxes 2 can also be installed in appropriate devices that are used to steel strip 16 always be at the same distance.

Vorzugsweise ist die Fläche 3 zur Sicherstellung einer bestmöglichen Kühlung dunkel ausgebildet und insbesondere schwarz ausgebildet.Preferably, the surface is 3 designed to ensure the best possible cooling dark and especially designed black.

Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass die Fläche schwarz verchromt ist oder entsprechende Schichten, insbesondere durch PVD-Verfahren aufgebracht sind. Für derartige Schichten ist eine Vielzahl von Werkstoffzusammensetzungen möglich, insbesondere Siliziumkarbid.This is possible, for example, in that the surface is black-chromed or corresponding layers, in particular by PVD method are applied. For such layers a variety of material compositions is possible, in particular silicon carbide.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine sehr homogene Kühlung von heißen metallischen Gegenständen oder eine sehr homogene Erwärmung von kalten metallischen Gegenständen möglich ist, welche kostengünstig ist und eine hohe Variabilität hinsichtlich der Zieltemperatur und möglicher Durchlaufzeiten besitzt.In the invention it is advantageous that a very homogeneous cooling of hot metallic objects or a very homogeneous heating of cold metal objects is possible, which is inexpensive and has a high variability in the target temperature and possible throughput times.

Bei der Erfindung ist zudem von Vorteil, dass eine Stahlblechplatine oder Stahlband über ihren gesamten Bereich oder teilbereichsweise sehr exakt und mit hoher Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit auf ihre gewünschte Zieltemperatur gebracht wird.In the invention, it is also advantageous that a sheet steel plate or steel strip is brought to its desired target temperature very accurately and with high reliability and speed over its entire area or partially.

Bei der Erfindung ist weiteres von Vorteil, dass die nachfolgenden Aggregate wie zb Ventile weniger temperaturbelastet werden können und daher das Verfahren ressourcenschonender für das gesamte Kühlsystem angewendet werden kann.In the invention, another advantage is that the following units such as valves can be less subject to temperature and therefore the process can be used in a resource-saving manner for the entire cooling system.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, beide Fluide so zu temperieren, dass mit dem System eine Aufheizung vorgenommen werden kann.Of course, it is also conceivable to temper both fluids so that a heating can be carried out with the system.

Claims (9)

Kühlvorrichtung für metallische Gegenstände, wobei zumindest eine Vorrichtung vorhanden ist, wobei die Vorrichtung einen Kühlblock (2) umfasst, wobei der Kühlblock eine Fläche (3) besitzt, aus der Austritts- und Eintrittsdüsen münden, wobei die Austritts- und Eintrittsdüsen in Reihen angeordnet sind, wobei die Austritts- und Eintrittsdüsen im Block mit entsprechenden Zufuhrwegen (10) und Abfuhrwegen (11) verbunden sind, sodass aus den Austrittsöffnungen (8) austretendes Fluid bevorzugt Gas durch die Eintrittsöffnungen (9) wieder in den Block hinein gelangen und insbesondere hinein gesaugt werden kann, wobei im Block mit den Öffnungen (8, 9) säulenartige Düsenkörper (8, 9) ausgebildet sind, wobei die Düsenkörper in einem Hohlraum (7) des Blocks (2) angeordnet sind und der Hohlraum mit einer Zufuhröffnung (14) und einer Abfuhröffnung (15) derart ausgebildet ist, dass die säulenartigen Körper von einem Kühlmedium, insbesondere einer Kühlflüssigkeit umströmt werden können.A cooling device for metallic objects, wherein there is at least one device, the device comprising a cooling block (2), the cooling block having a face (3) from which exit and entry nozzles open, the exit and entry nozzles being arranged in rows , wherein the outlet and inlet nozzles are connected in the block with corresponding feed paths (10) and discharge paths (11), so that from the outlet openings (8) escaping fluid preferably gas through the inlet openings (9) get back into the block and in particular sucked into it can be formed, wherein in the block with the openings (8, 9) columnar nozzle body (8, 9) are formed, wherein the nozzle body in a cavity (7) of the block (2) are arranged and the cavity with a feed opening (14) and a discharge opening (15) is formed such that the columnar body is surrounded by a cooling medium, in particular a cooling liquid n can. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine einen zu kühlenden metallischen Gegenstand zuweisende Oberfläche (3) des Kühlblocks (2) eine Emissivität von ε>0,8 vorzugweise ε>0,9 aufweist.Device after Claim 1 characterized in that a surface (3) of the cooling block (2) assigning a metallic object to be cooled has an emissivity of ε> 0.8, preferably ε> 0.9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (3) aus SiC besteht oder mit SiC beschichtet ist, insbesondere im PVD Verfahren.Device after Claim 1 or 2 characterized in that the surface (3) consists of SiC or coated with SiC, in particular in the PVD process. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen der säulenartigen Düsen in der ebenen Fläche (3) bzw. die Düsen (8, 9) derart angeordnet sind, dass sie in aufeinander folgenden Reihen angeordnet sind, wobei Reihen von Einlassöffnungen (9) bzw. Einlassdüsen (9) und Reihen von Auslassdüsen (8) versetzt zueinander angeordnet sind, sodass immer eine Auslassdüse (8) von vier Einlassdüsen (9) in gleichen Abständen umgeben ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet openings of the columnar nozzles in the flat surface (3) and the nozzles (8, 9) are arranged so that they are arranged in successive rows, wherein rows of inlet openings ( 9) and inlet nozzles (9) and rows of outlet nozzles (8) are arranged offset to one another, so that always an outlet nozzle (8) is surrounded by four inlet nozzles (9) at equal intervals. System zum Kühlen von metallischen Gegenständen, insbesondere zum beidseitigen Kühlen von metallischen Gegenständen mit einer Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Kühlkörpern insbesondere beidseitig eines zu kühlenden Objekts, insbesondere eines Stahlblechs (16) angeordnet sind, wobei die Absaugdüsen rechteckig oder sechseckig angeordnet sind und die Düsen der gegenüberliegenden Kühlkörper versetzt zueinander angeordnet sind.System for cooling metallic objects, in particular for cooling both sides of metallic objects with a cooling device according to one of the preceding claims, wherein a plurality of heat sinks in particular on both sides of an object to be cooled, in particular a steel sheet (16) are arranged, wherein the suction nozzles rectangular or hexagonal are arranged and the nozzles of the opposite heat sink offset from one another. Kühlsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Fläche (3) zum zu kühlenden Objekt (16) konstant und insbesondere 5 bis 50 mm beträgt.Cooling system after Claim 5 , characterized in that the distance of the surface (3) to the object to be cooled (16) is constant and in particular 5 to 50 mm. Kühlsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand insbesondere 4- bis 8-malal des hydraulischen Durchmessers der Öffnungen des Düsenkörpers beträgt.Cooling system after Claim 5 or 6 , characterized in that the distance is in particular 4 to 8 times the hydraulic diameter of the openings of the nozzle body. Verwendung eines Kühlsystems nach einem der Ansprüche 5 bis 7 oder einer Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Kühlen von metallischen Gegenständen insbesondere Stahlblechen, insbesondere von Stahlblechen, die als Stahlbänder eine kontinuierliche Wärmebehandlung durchlaufen.Use of a cooling system according to one of Claims 5 to 7 or a cooling device according to any one of Claims 1 to 4 for cooling metallic objects, in particular steel sheets, in particular steel sheets, which undergo continuous heat treatment as steel strips. Verfahren zum Herstellen eines Kühlkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung uns insbesondere der Kühlblock einstückig in Additive Manufacturing-Verfahren und insbesondere durch Selective Laser Melting hergestellt wird.Method for producing a heat sink according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the cooling device us in particular the cooling block is manufactured in one piece in additive manufacturing processes and in particular by selective laser melting.
DE102017111991.4A 2017-05-31 2017-05-31 Device for cooling hot, plane objects Active DE102017111991B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017111991.4A DE102017111991B4 (en) 2017-05-31 2017-05-31 Device for cooling hot, plane objects
PCT/EP2018/063963 WO2018219880A1 (en) 2017-05-31 2018-05-28 Device for cooling hot, flat objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017111991.4A DE102017111991B4 (en) 2017-05-31 2017-05-31 Device for cooling hot, plane objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017111991A1 DE102017111991A1 (en) 2018-12-06
DE102017111991B4 true DE102017111991B4 (en) 2019-01-10

Family

ID=62636149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017111991.4A Active DE102017111991B4 (en) 2017-05-31 2017-05-31 Device for cooling hot, plane objects

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017111991B4 (en)
WO (1) WO2018219880A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019204012A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 Aktiebolaget Skf Quenching shower for induction hardening plant
CN114558995A (en) * 2022-03-03 2022-05-31 南京航空航天大学 Gas follow-up scanning device for low-temperature spray head for printing frozen sand mold

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871686A (en) 1995-09-12 1999-02-16 Selas S.A. Device for cooling a rolled product
DE69833424T2 (en) 1997-03-14 2006-10-26 Nippon Steel Corp. METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATMENT BY MEANS OF GAS JET
WO2007014406A1 (en) 2005-08-01 2007-02-08 Ebner Industrieofenbau Gesellschaft M.B.H. Device for cooling a metal strip
US20110018178A1 (en) 2008-03-14 2011-01-27 Arcelormittal France Method and device for blowing gas on a running strip

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09194954A (en) * 1996-01-22 1997-07-29 Nippon Steel Corp Cooling device for steel strip by gas jet
JP5878446B2 (en) * 2012-09-12 2016-03-08 新日鐵住金株式会社 Nozzle header, cooling device, hot-rolled steel plate manufacturing apparatus, and hot-rolled steel plate manufacturing method
US10543549B2 (en) * 2013-07-16 2020-01-28 Illinois Tool Works Inc. Additive manufacturing system for joining and surface overlay
DE102015113056B4 (en) * 2015-08-07 2018-07-26 Voestalpine Metal Forming Gmbh Method for the contactless cooling of steel sheets and device therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871686A (en) 1995-09-12 1999-02-16 Selas S.A. Device for cooling a rolled product
DE69833424T2 (en) 1997-03-14 2006-10-26 Nippon Steel Corp. METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATMENT BY MEANS OF GAS JET
WO2007014406A1 (en) 2005-08-01 2007-02-08 Ebner Industrieofenbau Gesellschaft M.B.H. Device for cooling a metal strip
US20110018178A1 (en) 2008-03-14 2011-01-27 Arcelormittal France Method and device for blowing gas on a running strip

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018219880A1 (en) 2018-12-06
DE102017111991A1 (en) 2018-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112009001647B4 (en) Heat treatment device
EP3303642B1 (en) Method for contactlessly cooling steel sheets and device therefor
DE102016102093B3 (en) Continuous cooling device and method for cooling a metal strip
EP2870268B2 (en) Method and device for avoiding surface defects caused by zinc dust in a continuous strip galvanising process
EP3234204B1 (en) Device and method for continous treatment of a metal strip
DE60019708T2 (en) Method and device for avoiding wrinkles in a belt in the rapid cooling section of a heat treatment plant
DE102017111991B4 (en) Device for cooling hot, plane objects
DE102015113056B4 (en) Method for the contactless cooling of steel sheets and device therefor
EP3370025B1 (en) Device and method for cooling a flat product
WO2015158795A1 (en) Method and device for producing a steel strip
DE102016101160B4 (en) Device for the floating guiding and simultaneously cooling of sheet material and method for operating such a device
DE890804C (en) Method and device for hardening and tempering metal strips and sheets
WO2017144315A1 (en) Device and method for the heat treatment of a flat product
DE4116019C2 (en) Method and device for cooling a flat material, in particular a metal strip
DE602004005362T2 (en) COOLING PROCESS AND DEVICE FOR A STEEL PLATE
DE60316568T2 (en) BAND TEMPERATURE REGULATION IN A CONTINUOUS BELT PLANT
DE19757485A1 (en) Device for the controlled cooling of hot-rolled profiles, especially beams, directly from the rolling heat
DE102011109534A1 (en) Method and device for cooling continuously passing material
DE102017105614A1 (en) Method and cooling device for cooling a metallic strand
DE69806136T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR COOLING ROLLING WIRE
DE3048672C2 (en)
EP3262202A2 (en) System for the series production of press-hardened and anti-corrosion sheet metal moulded parts, comprising a cooling device for intermediate cooling of the sheet metal blanks
AT526925B1 (en) Tempering device
EP3201369B1 (en) Method for the manufacture of steel strip material having different mechanical properties across the width of the strip
DE69611144T2 (en) Method and device for producing a metal broadband

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: HGF EUROPE LLP, DE

Representative=s name: HGF EUROPE LP, DE

R020 Patent grant now final
R082 Change of representative

Representative=s name: WSL PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE