DE1508432A1 - Vorrichtung zur Schnellabschreckung von Metallblechen oder -streifen - Google Patents

Description

DR. ELISABETH JUNG, DR. VOLKER VOSSIUS, DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY

8 MÖNCHEN 23 · S I E G ESST B ASSE 26 ■ TEL EFON 3450(7 · TELEOR AM M. ADRESSE: IN VENT/MONCH EN

u» Z.: C 304 + a ' ' 29. November 1968

USSN 333,'98O"M~ CA)

OLIN MATHIESON CHEMCAl CORPORATION New York, R.Y., V.St.A.

"Vorrichtung zur Schnsliabschreckung von Hetallblechen oder -streifen"

Die Erfindung betrifft ei»©· Vorrichtung zum Scimelllcühlen endlicher oder .endloser Längen von NichteisenmstaHblachen oder—streifen. Insbesondere betrifft sie eino Hochdruclcsprühabschreclmngsvorrichtvüig, in der Streif en oder Bleche mit "S ti clixoassen dor letzten oder vorloiEtazi 7orarbeitung3Btufβ sehr' schnell von erhöhter Temperatur auf irgendeine gewünschte tieferliegende Temperatur für das abschliessende Warmv/alzan oder auf Unigebungstemparatur gekühlt werden, js nach öoir^was die Umstände erfordern. Dis Vorrichtung soll die Abkühlung der Bleche odei* Streifen entweder vor odsr nach der Starkever-

909843/0734

Unterlagen (Art. 7 § I Abe. 2 Nr. 1 Satz 3 des Xnderunesges. v. 4. 9.1Ö67,

BAD

minderung auf einon- Heißwalzv/erk ; . regeln oder das Material schnell auf Umgebungsteraporatur herunterkühlen, um seine nachfolgende Handhabung zu erleichtern.

In der Metallurgie ist es schon lange bekannt» dass die Regalimg der Temperatur beim aböehliessenden.Warmwalzen bei Nichteieenmetallblechen oder -streifen während der kontinuierlichen Herstellung dieser Uaterialien äusseret erwünscht ist» An zahlreichen Beispielen kann belegt werden, dass die Regelung der Temperatur beim abschlieasenden Abschrecken oder reduzierenden Warmverformen nicht nur wünschenswert, sondern in einigen Fällen sogar ausschlaggebend ist, um verschiedene Eigenschaften des Motolls zu erhalten, die für bestimmte Verwendungszwecke des Metalls notwendig sind.

Beispieleweise wurde gefunden, dass bedeutend verbesserte physikalische Eigenschaften bei bestimmten Nichteisenmetallen durch unterbrochenss Abschrecken erzielt werden, wobei das Blech oder der Streifen schnell von der Temperatur der vorletzten oder letzten Warmwalzstufe auf eine Zwischentemperatur abge-φ sehrsekt wird, die aber noch merklich, übar der Umgebungstemperatur liegt, und wobei gewöhnliche Luftkühlung zwischen der Zwischentemperatur und der UiagQbungsteinperatur zugelassen wird. Es ist darum erforderlich, eine Vorrichtung zur Verfügung zu haben, die eine ausreichende Wärmeabführungskapazität besitzt und hinreichend genau geregelt v/erdsn kann, um den Streifen aus der vorletzten oder letzten V/armv.'alsstufο aufnehmen und bei der gewünschten · Auegabeteinparatur wieder abgeben zu können.

909843/0734

BAD ORIGINAL

Bisher wurde keine befriedigende kontinuierliche Abschreckungsvorrichtung entwickelt, die entweder die noch zu nennenden Aufgaben löst und Vorteile» bietet, oder sich in irgendeinem Ausmaes wirtschaftlich durchgesetzt hat. Gemäss der bekannten Praxis, bei der man es für notwendig hielt, die Temperatur des letzten Warmwalzens eines Blechs oder Streifens zu regeln, wurde das Material auf eine Zwischenstärke warmgewalzt und dann mittels Luft oder Wasser auf die Normaltemperatur des Abschreckungsmittels abgeschreckt. Das Material wurde sodann in geeigneter Weise auf den Zwischentemperaturbereich erwärmt, bei dem es absohliessend warmgewalzt werden sollte, bei dieser Temperatur warmgewalzt, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, und darauf wieder abgeschreckt oder mittels Luft auf Normaltemperatur gekühlt. Der ungenügende Wirkungsgrad und die Schwierigkeiten bezüglich Ausrüstung, Zeit und MUhewaltung werden bei diesem Verfahren leicht deutlich, wenn man einen einzelnen kontinuierlichen Arbeitsgang betrachtet, bei dem der Streifen zunächst grob warmgewalzt wird, dann auf eine vorbestimmte Zwischentemperatur abgeschreckt und sofort auf die Endstärke oder eine Vorstärke, die dem Kaltwalzen vorhergeht, warmgewalzt wird. Es wird auch deutlich, dass die . Abschreckmöglichkeiten des Standes der Teohnik im wesentlichen, wenn nicht vollständig die Anwendung einer unterbrochenen Abschreckung nach dem abschliessenden Warmwalzen zur Erzielung besserer physikalischer Eigenschaften ausschliessen, da es keine praktisch verwendbaren Vorrichtungen gab, die eine genaue Regelung des Ausmasse3 ermöglichte, bis zu dem ein Abschreckungsarbeit'sgang fortgesetzt werden musste. Dies gilt insbesondere für das Kassenabschreckverfahren, bei dem Bleohe oder ander· Artikel begrenzter

$09843/0734

BAD

I£B,ge in Tcnka mit einem Abschreckmittel eingetaucht werden. ' Dies gilt aber auch für Versuche, eine wirksam© Sprühabschreckyorrichtung zu entwickeln, bei der niedriger bis mittlerer Druck an den Sprühdüsen angewendet wird. Die Schwierigkeit bei dieser Vorrichtung liegt darin, dass der Grad der Wärmeabführung so niedrig liegt, dass die Anlage unpraktische, wenn nicht sogar unmögliche Ausmasse haben musste, wie beispielsweise eine Sprühkasaar in der Grössenordnung von 60 bis 90 m länge, um den gewünschten Temperaturabfall ssusammen mit dem gewünschten Hegelungsgrad zu erreichen.

Angesichts der Bedeutung des sehr schnellen Abschreckens luvter gleichzeitiger genauer Regelung der Endtemperatur und weil &ie genannten bekannten Verfahren keine angemessenen Möglichkeiten bieten können, um diese Bedingungen zu erfüllen, wurde* mit'Erfolg aine Hoohdrucksprühabschreckungsvorrichtung entwickelt, '-"difi' e's erlaubt, die vorgenannten Schwierigkeiten bedeutend zu^^jei^lngern -Oder im wesentlichen auszuschalten und die genannten und Hpoh zu . err/ähnendon Vorteile des schnellen Abschreckens in Verbindung mit einem hohen Grad der Regelung der Endtemperatur zu erreichen. Es φ .wurde gefunden, dass sich viele unerwartete Vorteile aus/ der schnellen Hochdrucksprühabechreckung von Blechen oder Streifen«, material, insbesondere der grösaeren Stärken bis 'zu . 5'cm (2") Dicke ergeben.Beispielsweise fällt die Oberfläohentemperatur in derartigem Material schnell bis zu dem Funkt, an dem das Kühlmittel eben zu kochen beginnt, wobei dies die Oberfläche kühl hält und die Ursache ist, dass die im Inneren des Materials aufgestaute Wärme schnell auf die Oberfläche abgeleitet wird. JBs werden dickere Materialien eomit viel schneller gekühlt_/als wenn

909843/0734

BAD ORiGJNAL

sie anfangs durch Niederdrucksprühen oder durch andere bekannte Abschreckmittel abgeschreckt worden wären.

Ein weiterer bedeutender Vorteil des Hochdrucksprühabachreckens liest in der Coschwindigkeit, mit der Bleche oder Streif en geringerer Stärke durch die ganze Dioke hindurch abgeschreckt worden können, wobei VerwerfungBschwierigkeiten vermieden werden, die häufig dann auftreten, wenn Materialien langsam oder uneinheitlich abgeschreckt werden.

Noch ein weiterer wichtiger Vorteil, der Erfindung liegt in dem Ausmass, in dem die Endtemperatur des Streifens geregelt werden kann, wenn er aus der Abschreckvorrichtung austritt. Durch ver-Bchiedena Rcßolelemsnte, die in der Sprühabsohreokvorrichtung angeordnet sind und nachfolgend näher erläutert werden, wird die Durchflussleistung des Kühlmittels oder der Druck innerhalb verschiedener Zonen der Vorrichtung geregelt, um das Ausmass der Kühlung zu variieren, und damit ist die Vorrichtung sehr geeignet, Katorialien abzuschrecken, die für nachfolgendes Warmwalzen bei Zwicofcsntesperaturea oder langsames Abschrecken von diesen Temperaturen mit oder ohne Kaltwalzen vorgesehen sind.

Andere Vorzüge der Erfindung gegenüber Üblichen Niederdruckabschreokvorriohtungen liegen u.a. darin, dass Kühlwasser wirtschaftlicher ausgenutzt werden kann, da insgesamt weniger Kühlwasser pro abgeführter Wärmeeinheit erforderlich ist. Wegen der hohen Aufschlagskraft, die das Wasser auf die Streifenoberfläche ausübt, kann Kühlwasser einer Temperatur von bis zu 49° C (120° P) ohne merkliche Einbuss· en Kühlwirkung verwendet werden. Auaserdem

• BAD ORIGINAL

.-6-eins wesentlich kürzere Sprühkamaor verwendet wertten. L»ic^

vereinfacht das Sammeln von verbrauchtem Kühlmittel wesentlich reduziert den. erforderlichen Verroürungsaufwaad und drückt dia durch, die Abschreckvorrichtung bedingte Roll ti schlänge auf ein LHninum.

Die Vorrichtung zur Bchnellon und kontrollierbaren Abschreckung von L^r3'i;allb.lech. odor Streif onmaterial lot ecfcennssisci&et durch

als SprUhlcansor dicmondep

a) ein langgestrecktes, teilweise offen endeades/Geliäuse i Boden und Seitenvvänden, b) Stütz- und Fördervorrichtungen für dia Bleche odor dae Streifenmaterial, die im Gehäuse befestigt sind ur.d'eich längs durch es hindurch erstrecken, c) eins ober- und unterhalb der Stütz- und Fördervorrichtung bsfeatigta Sprüliabschreckvorrichtung, die sich durch die gesamte GehHnsolar.^ orstrockt, d) eine Vorrichtung zur Zuführung eines flüssigen KOhI-mittels unter Druck zu der Sprühabschreckvorrichtun^,, sowia e) Rsgelvorrichtungen zur Vsränderung der KÜIilmittelanwendii:?^ auf das Blech oder das Streif enaiaterial durcJi die Sprühabsehrock- ' Vorrichtung, v/obei eine vorbestimnte Wärmemenge au3 dem Blech, ccler dca Streifenmaterial währen«! des Durchgangs durch das Gehäuse entfernt wird.

Die Sprühvorrichtung besteht im allgemeinen aus oberen und unterui Gruppen von Sprühdüsen, die Sprühstrahlen gegen die obere» und uiitoron Oberflächen der Bleche" odor Streifen in Anordnungen entweder senkrecht odor im Winkel zur St richten. Die Abscheidevorrichtung iot innsrhalb der Anlage la Zonen oingotoilt, in donon dar Druck den Kühlmittels und d£e Anordnung des Auf troff ens des Kühlmittels verschiedon sind'»***

809843/0734

BAD ORIGINAL

eino bos üms-io Fuwkfcion ausübe*.. IvMtvhtlb Jetier 2ene ϊβτ ate AbBchreclriorriclitiiuis in ein* Anzahl von längsseitig angeordneten Reihen von Sprühdüsen aufgeteilt _s dio seitlich innerhalb jeder Reihe auf Abstand stehen. Einige, dieser DUaen stehen fest, während andere mit verstellbaren.Gliedern versehen sind, um die Auftreffrichtung variieren zu können. . . .

Reihen von Abstroiferdüsen sind in geeigneter Weise angeordnet, um unerwünschte Spritzer oder Sprühstrahlabweichungen, die vom Auftreffen der Sprühstrahlen auf die Blech- oder Streifenoberfläche herrühren, kontrollieren zu können. Ausserdem enthält die Anlage ein geeignetes Abzugsystem, das für die Abfuhr von Luft und Dampf sorgt und dadurch, dass ein leicht reduzierter Druck in der Anlage aufrechterhalten wird, zur Verhinderung des Ausbrechens von Spritzern und Sprühnebol aus den offenen Enden der Anlage beiträgt.

Das flüssige Kühlmittel,, im allgemeinen Wasser, wird der Absohreokvorrichtung durch eine geeignete Anordnung von Leitungen und Sammelleitungen zugeführt und wird auf die gewünschten Drücke durch eine oder mehrere Pumpen oder andere Vorrichtungen für die Erzeugung erhöhter Drücke gebracht. φ

Die Vorrichtung enthalt zusätzlich Anordnungen für die Regelung der auf die Metalloberflächen anzuwendenden Kühlmittelaenge, um die Wärmemeng· zu regeln, die vom Bleoh oder Streifen während des Durchgangs durch die Sprühkammer abgeführt wird. Durch diese Regeleinrichtungen wird der Streifen aus der Sprühkammer bei irgendeiner vorbestimmten Temperatur zwischen der erhöhten Temperatur, die etwas unterhalb der Eingangstoraperatur des Streifens liegt, und

• 098O/073*

dor NOrnaltemperatur dea Kühlmittels, entfernt. dor Ausgangstemperatur wird entwedor dadurch erreicht» daso dor * Kühlmitteldruck und die Ihirchflusogeschwindigkeit innerhalb einer oder mehrerer Zonen der Abschreckvorrichtung geregelt werden, oder dadurch, daa3 dio Abaohrcckzcnsnlängo goregelt wird, indem einzelne Reihen dor Düsen ein- oder tusseschaltet worden, um damit die ßoeanta DurohflusDracnge dos auf dio Streifenoberfläohe innerhalb einer einzelnen Zone aufgebrachten Kühlmittels zu variieren. Die erotgonannte Regelung wird durch dio Verwendung von variierbaren Druckreglern erreicht, wahrend die letztere Regelung duroh Vontile erfolgt, wobei beide Anordnungen in dao KühlmittelleitungDoyatem eingoaohaltet werden, was nachfolgend näher erläutert wird·

Diese Regolungsvorrichtungen kennen ausschlieBslioh von Band bedient werden. Vorsuj&vreice werden erfindunssgemaeo jedoch holbautoaatieche oder vollautomatische Segeleleaonte ßucätzlich in die Regeleinrichtung eingefügt und dadurch dio AbeohreckvoCTichtung in Stand gesetzt, eingangs und kontinuierlich eine richtig vorbeotimmte Eüilcittolnonje in einer vorgeschriebenen Weise anzuwenden, entweder cit cdor οΐχπο üborwaohuos für die Auoatoutrung dos Wookaolo dor variablon Arbeitsgrössen. Zu diesea Zweck enthält die Vorrichtung oinen goeisnotcn Rechner und Eeglorkomponenten, in die vorläufige Informationen über Legierungsmaterial, Streifengeoohwindigkeit, Kühlmitteltemperatur und Streifendicke eowie die vorgegebene Eingangatemparatur und dio gerr'inBchto Auegangsteaporatur eingogoben ' werden. Die Rechner und Roglorbeatandteile wandeln diese Informationen um und senden Kontrollsignale eu den Kühlmittel-Regelainrichtungen₉ wie Druckregler cder Dorohflusaregelventile, um das Arbeiten dor Abechrockoinrichiung den olngoepeieten Baten onsupaeeen.

109843/0734 . BAD ORIGINAL

Um eine vollautomatische Regelung der Abschreckvorrichtung zu erreichen, durch die die Abschreckvorrichtung kontinuierlich zum Ausgleich von Schwankungen bestimmter Arbeitsvariabler eingestellt wird» sind Fühler vorgesehen, die eine Überwachung von Faktoren, wie dia Streifentemperatur, am Eingang und am Ausgang vornehmen. Sie können auch für die Überwachung von Streifengeschwindigkeit» Kühlmitteltemperatur und Streifendickd Vorgesehen werden. Geeignete Fühler werden so angeordnet, dass sie Schwankungen in diesen

Arbeitsvariablen entdecken und bei Feststellung einer Abweichung

Anlage ein Signal in aezifiechnert6.il der ν / eingeben, d«r nun die Informa tion übersetzt und ein eingestelltes Signal an den Regler ausstrahlt, welcher wiederum einige oder alle Kühlmittelflusseinrichtungen, wie sie erwähnt wurden, richtigstellt, über diese Überwachungsregelelemente werden die Eühlbedingungen auf einem geeigneten Stand gehalten, damit die einheitliche gewünschte Ausgangstemperatur innerhalb des Bleche oder Streifens erreicht wird.

Fig. 1 stellt einen Seitenschnitt einer Ausführungsform der - -erfindungsgemässen Vorrichtung in ,-...Sohemaform dar und illustriert die Sprühkammeranlage mit den darin enthaltenen Abschreckvorrichtungen. · ·

. 2 stellt einen Grundriss in Schomaf orm des oberen Teils der Abschreckvorrichtung und einen Teil der Regeleinrichtungen dar, wobei der Deutlichkeit wegen ein Teil der Umhüllung beseitigt ist.

Fig. 3 stellt einen der Fig. 2 ähnlichen Grundriss dar, wobei eine

andere Ausführungsform der Kühlmittelregeleinrichtung gezeigt ist.

909843/0734

• BAD

1508A32

Fi&. 4 lot oin Schnitt entices der Linio 4-4 von Hq· 3· Fig. 5 iot Din Schnitt entlang der Linio 5-5 von Fig. 3· Fig· 6 ist ein Schnitt entlang der Linie 6-6 von Fig. 3· Fig· .7 ist ein Sohnitt entlang der Linie 7-7 von Fig. 3·

· δ ist eine Seitenansicht in . Schemaform der Vorrichtung oinschliesslich der zusätzlichen für die halb- oder vollautomatische Roßolung vorgosehe&sn Eegelkomponenteh.

Fig. 9 ist eine Seitenansicht ähnlich Fig. 8 und-stellt eine andoro Aueführuagaform der Kfhlmittelregolung dar*

Unter ScgugnalKao auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig· I Wird ein !Teil dor srfindungsgez&sQcn

/ allgcaoin sit 10 bezeichnet· Sieoor Toil uafaost ein Gehäuse 12,

*"" '■■'■ Abdeokuns ' -■· ^f

dos aus einer Bodenwand 14 _f einer ·.. 19» zwei Seitenwinden vorA 17 (Fig· 2) und Stirarcäsäen 18 und 20 besteht. Das Gehäuse . Wird in irgendeiner geeigneten Weise abgestützt und wird vorzuss-

. tvoiflö auf den Solltisch eins3 Walzwerke angebracht und- in Hinblick auf die verschiedenen Waisen an einem.Ort angeordnet, der yon dor'

\ bei der Verarbeitung des Blechs oder der Streifen gewünschten Art des SprUhabsohreokens besticat wird« An häufigsten liegt AiQ Vorrichtung snisohen einem CrobwanHWalzvrerk und dem absohliessenden ^:WarsT7alzwerk und ist so eingestellt» dass das Abschrecken des

• Blech· odor Streifenaateriels» das durch aie hindurohgoht^ vom

' Bereich der Grobwarsmalztomperatur bis zu einem Zwisohenbereich einor Worcvifalztonporotur möglich ist» in dem das ahochliessendo

', Warmwalzen bestimmte gewünschte metallurgische Eigenschaften '·■ JEuötande bringt· Dolbötverßtäiidlicii kann die Vorrichtung auoh

009843/0734

BAD ORIGINAL

woandore liegen, um den Notwendigkeiten individueller Situationen gerecht zu werden.

Die Stirnwände 18 und 20 enthalten jeweils geeignete Schlitze oder Öffnungen 22 bzw. 24, wobei die Öffnung 22 in der Stirnwand 18 als Eingang und öffnung 24 in der Stirnwand 20 als Ausgang für eine SprUhkemaer 26 dient, die vom Gehäuse 12 umgrenzt ist und durch v/elcho ein dafür bestiemtes Blech, oder Streifen 25 hindurchgehen coil. Die Bodcnwcnd 14 enthält geeignete Ablauf vorrichtungen, einschliesslich AuBlaeeloitungen 28, die mit geeigneten Sammelleitungen und Pumpen (nicht gezeichnet) verbunden sind und insgeosat den Seil einos kontinuierlichen Zirkulationeeystems bilden, das flüssiges Kühlmittel in die Sprühabachreckvorrichtung, die nachfolgend beschrieben.ist, abgibt.

Die Vorrichtung 10 ist weiterhin mit einem Abzugsystem fUr Wasserdampf und Luft fUr die Sprühkammer 26 versehen, das gemäse der gezeichneten Aueführungsform eine Anzahl von Abzugöffnungen 30 umfasst, die über eine passende Sammelleitung 32 mit einem Abzugventilator 34 verbunden sind, durch welchen ein leichter

Unterdruck innerhalb dor Kauter 26 aufrechterhalten wird. Zusatz-

lioh zu seiner Funktion als Dampfabzugweg hat das Abzugsystem noch den Vorteil, einen kontinuierlichen Luftstrom durch den Eingang 22 und den Ausgang 24 in Richtung auf das Innere der Kammer 26 anzusaugen, wodurch die Möglichkeit, dass Sprühflüssigkeit oder Aufschlagspritzor durch diese Öffnungen entweichen, wirksam vermindert oder im wesentlichen ausgeschaltet wird·

Die Vorrichtung ist weiterhin mit einer geeigneten Anordnung

80984370734

für die Stützung und Förderung des Streifens durch die Kammer versehen. Geinäss der Gezeichneten Ausführungßform ist diese Anordnung als eine Anzahl von Rollen 36 ausgeführt, die synchron durch irgendeinen geeigneten Antrieb angetrieben werden. Falls gewünscht, können die Stützen und Fördervorrichtungen in den Rolltieoh dee Walzwerks einbezogen sein, ·

In Fig. 1, 2 und 3 ist erkennbar, dass die Vorrichtung 10 weiter eine Sprühabschreckvorrichtung, im Ganzen als 40 bezeichnet, enthält, die innerhalb des Gehäuses 12 befestigt ist und dia unmittelbare Anwendung des flüssigen Kühlmittels auf das durch die Kammer 26 geführte Blech oder den Streifen 25 bewirkt. In Fig. 1 erkennt man am deutlichsten, dass die Abschreckvorrichtung 40 in obere und untere Abschnitte 42 bzw. 44 eingeteilt ist, wobei der obere Abschnitt 42 oberhalb des Streifens 25 angeordnet ist und seine Sprühstrahlen nach unten gerichtet sind·, grösstenteils senkrecht zur oberen Oberfläche dos Streifens 25. Die Ausnahmen werden im Folgenden beschrieben. Der untere Abschnitt 44 erstreckt sich unterhalb der Träger- und Transportvorrichtung und hat seine Sprühstrahlen nach oben gegen die Unterseite des Streifens 25 und φ senkrecht dazu gerichtet. Ea werden also beide Oberflächen des Streifens gleichzeitig abgeschreckt, um einen grösstmöglichen Wärmeentzug aus der Masse den Streifenmaterials zu bewirken.

Wie aus Fig· 1 bis 3, insbesondere Fig. 2 und 3 hinsichtlich des oberen Abschreckvorriohtungsabechnitts 42 hervorgeht, erstreckt sich die Abschreckvorrichtung 40 im wesentlichen durch die ganze Länge der Kammer 26 und ist in eine Anzahl von Zonen aufgeteilt, von der jede verschiedene Sprüheigenschaften hat und eine besondere

•0984 370731

• BAD

Funktion ausübt. In der gezeichneten Ausführungsform ist die Abschreckvorrichtung in die erste, zweite und dritte Zone 46, 48 und 50 eingeteilt. Die erste Zone 46 ist im allgemeinen als eine Hochdruckzone mit hoher Aufschlagswirkung ausgebildet, die zweite Zone 48 ist eine Hochdruckzone mit mittlerer AufSchlagswirkung und die dritte Zone 50 eine Niöderdruckzone mit niedriger Aufschlags-T/irkung. Jede dieser Zonen der Abschreckvorrichtung enthält eine Anzahl Reihen von Sprühvorrichtungen 52, die in der länge der Sprühkammor 26 auf Abetand voneinander angeordnet sind. Jede Gruppe 52 umfasst ihreroeito|bine Anzahl von SprUhdüsen 54 einer Bauart, die geeignet ist, ein Sprühmuster abzugeben, wie es für das Wirken jeder φ ;. der drei Zonen erforderlich ist. Während die SprUhdüsen 54 der in .Fig. 4 gezeichneten Bauart, die entweder feste oder verstellbare , Anschlussstücke besitzen, bevorzugt sind, können sie natürlich auch ,/durch andere geeignete Sprühvorrichtungen ersetzt werden. Gemäss Fig. 4 sind alle Düsen 54, die eine Einzelgruppe 52.darstellen, in geeigneter Weise auf einer gemeinsamen Sammelleitung 56 sowohl in den oberen wie in den unteren Abschnitten 42 bzw. 44 befestigt. Je ...nach der nachfolgend beschriebenen Regelung der Kühlmittelanwendung * sind die Sammelleitungen 56 jcdor Zone 46, 48 und 50 mit den Haupt- Jl Sammelleitungen 58A, 58B und 580 für jede Zone verbunden, und diese wiederum sind an eine geeignete Druokquelle angeschlossen, wie z. B. die Pumpen 6OA bis 60S in der weiter unten beschriebenen Weise.

Aus Fig. 1 und 2 geht hervor, dass wenigstens die erste und vorzugsweise die zweite Sprühdüsenreihe 52A leicht aus der senkrechten Stellung abwinkein, und zwar längs in der Bewegungsrichtung des Streifens 25. Der Zwook der Winkelstellung dieter Sprühdüse» ist der dazu beizutragen, dass ein Versprühen oder Spritzer durch

809843/0734

'BAD

Kühlmittolaufschlag aus der. Einlassöffnung 22 während des Arbeitens der Vorrichtung verhindert werden. Aus Fig.l und .4 ergibt sich auch, dass wenigstens zwei Düßon 54 von wenigstens einigen der Reihen 52 leicht seitlich vom Streifen 25 abgewinkelt sind, um eine teilweise Entfernung von verbrauchtem Kühlmittel von der Streifenoberfläche zu bewirken, welches sonst die Kühlwirkung der folgenden DUeonsruppen stören würde. Die Hochdruckzone mit hoher AufBchlagswirkung enthält weiter eine Anzahl von Abatreifdüsen 54A, vgl. insbesondere Fig. 5, die nahe den Seitenwänden 15 und 17 des Gehäuses 12 befestigt sind und einen relativ schmalen aber fächerartig in weitem Winkel ausstrahlenden Sprühstrahl seitlich, über die Kammer 26 riohten. Der Zweok dieser fächerartigen DUsen liegt darin, überschüssiges Wasser von der Streifenoberfläche zu wischen, bevor der Streifen aus der ersten in die zweite Zone gelangt. Wenn dieses Wasser auf dem Streifen bleibt, dann kann es die nachfolgende Kühlmittelanwendung stören und die Kühlwirkung der Kammer beeinträchtigen«

Di· zweite Zone 48 enthält SprUhdüsen 54, die unter gleiohem hohen Druck arbeiten wie die DUsen der ersten Zone, wobei aber jede DUeb eine breitere Fläche beaufschlagt als die Düsen der ersten Zone, wie eich aus den relativ grösseren Aufschlagbildern 64 ergibt. Beispielsweise bestreichen Düsen, die 30,5 cm (12") vom Streifen entfernt befestigt sind, eine Sprühfläche von 929 cm² (1 sq. ft.) und besitzen eins Durchflussleistung von etwa 2,58 g pro Minute pro cm² (0,4 gramm pro minute pro e%.inch) des wirksamen Aufsohlagboreichs. Diese kleinere Durchflussmenge pro Flächeneinheit ergibt eine merkliche Wassererspaxnia und ist solange wirksam, wie die Streifenoberfläohentemperatur unter

909843/0734

. ' ' ' BAD ORIGINAL

_₁₅_ - Ί 5084

427⁰C (80O⁰P) liegt. Diese Grenztemperatur wird in Abhängigkeit von der abzuschreckenden Metalllegierung etwas schwanken.

Aus Fig. 2, 3 und 6 ist auch zu entnehmen, dass wenigstens einige der Düsen 54 in einigen der Anfangsreimen 52 der zweiten Zone 48 leicht seitlich zur Sprühkamraer 26 abgewinkelt sind, was dem gleichen bereite beschriebenen Zweck dient.

Sie dritte Kublzon» 50 besitzt Düsen 54» die bei wesentlich gorlQgorca Druck als die der ersten und streiten Zone arbeiten« gewöhnlich in der Qröesenordnung von 9,8 kg/cm (140 pai) und ein SprUhbild von 45,7 cm (18") im Quadrat bestreichen, wie von den Aufsohlagbildern 66 in Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Durchflussmenge des Wassers beträgt etwa 0,3 g/min/cm² (0,05 g/min/sq.inoh) des wirksamen Aufochlagbereiche. Diese Zone wird wirksam, wenn die Stroifenoberfläohentemperatur auf einen Bereich von 315° bis 204° C (600° - 400⁰P) fällt, in Abhängigkeit von der abzusohrekkenden Legierung.

Zn der dritten Zone 50 befindet sich ebenfalls eine Anzahl von φ Abstreifdüsen 54B, die neben dem Auegangeende der Sprtihkammer 26 angeordnet sind und aus der Senkrechte abgewinkelt sind, sowohl quer zum Streifen 25 und längesoitig davon von der Ausgangsöffnung 24 fort, damit eine Anzahl fächerförmiger Sprühstrahlen über die obere Oberfläche des Streifens 25 und in Riohtung des Kammerinneren 26 gerichtet wird. Dioae Düsen ergeben damit einen wirksamen Sprühnebelvorhang, der dazu dient, überschüssiges Kühlwasser von der Streifenoberfläche zu wischen, unmittelbar bevor der

Streifen aus der'Sprühkamoer austritt, und ebenfalls den Aue tritt

909843/073*

von Sprühnebel oder Spritzern von Kühlflüssigkeit aus der Öffnung 24 zu verhindern.

Aus der Beschreibung der Vorrichtung wird deutlich, dass das Blech- oder Streifenmaterial, das in den Einlass 22 gebraoht und von Bollen $& aufgenommen und durch die Abschreckkamraer transportiert wird, sofort und sehr schnell von hoher Eingangs- ^: temperatur der Oberfläche durch die Hochdruckdüsen mit hoher Aufßchlagwirkung in der ersten Zone 46 auf eine Oberflächen-Zwischentemperatur abgeschreckt und weiter in der Hochdruckzone mit mittlerer Aufschlagwirkung 48 auf eine noch niedrigere Oberfläehön-Zwisohentemperatur gekühlt sowie schliesslich in der . Niederdruokzone mit niedriger Aufschlagwirkung 50 auf die gewünschte Temperatur des Gutes in einem kontinuierlichen und ununterbrochenen Arbeitsgang gekühlt wird. Ein wichtiges Kenn- ' seichen der Erfindung liegt in dor Flexibilität der Regelung sowohl der Kühlgeschwindigkeit für das Blech oder den Streifen, die unmittelbar von der Geschwindigkeit der Wärmeabführung der Abschreckvorrichtung in den verschiedenen Abschreokzonen abhängt, als auch der Änderungsbreite der schliesslichen Endtemperatur, die erreicht werden kann. Zu diesem Zweck enthält die Vorrichtung ein Regelsystem, das aus Kühlmittelflussreglern für wenigstens einige der Zonen besteht, zusammen mit automatischen Regelelementen und Bestandteilen zur Einstellung und kontinuierlichen Überwachung' und Anpassung der Kühlmittelflussregler zum Ausgleich von Schwankungen von bestimmten Arbeitsvariablen des Systeme.

In Pig. 2 und 8 ist eino Auoführun^sform zur Regelung der ' Kühlung, die in der Sprühkammsr vor sich geht, duroh Druckänderung

900843/0734

BAD OftKäiNAL

in den ersten beiden Zonen der Kammer dargestellt. Gemäss der Zeichnungen sind die ersten und zweiten Hauptsammelleitungeh 58A und 58B mit Durchflussregler!* verbunden, wie z. B. Druck-.reglem 70 und 72 und die Leitimg 74, die wiederum über einen anderen Druckregler 76 oberhalb der Hegler 70 und 72 mit der Pumpe 6OA oder einer anderen geeigneten Vorrichtung zur Aufrechterhaltung des gewünschten Drucks im flüssigen Kühlmittel verbunden' ist. Die Sammelleitung 5ÖC (Fig. 2), die mit der Zone 50 zusammen-" hängt, ist unmittelbar mit der Pumpe 6OB verbunden. Obwohl dies ia allgemeinen nicht nötig ist, kann man die Zone 50 ebenfalls mit einer ähnlichem Druckreglung ausstatten» ua in allen drei Jk Zonen den KiIhImitteidruck zu kontrollieren.

Durch eine geeignete Regelung, die entweder manuell oder automatisch, wie nachfolgend erläutert, sein kann, wird der Kühlmitteldruck zu den SprUMüsen der Zone 46 reduziert, indem der Durohgang' durch einen Druckregler 70 geschlossen wird« wodurch die Wärmeentzugsgesohwindigkeit in Zone 46 verringert wird· Wenn die Aueeengotcmperatur dee Streifens an der Öffnung 24 niedriger als gewünscht ist» wird der Kühlmitteldruck en den .Düsen der Zone verringert» indem in ähnlicher Weise der Durohgang durch den . ™ Druckregler 72 eingeschränkt wird« Will man den Kühlmitteldruck an den Düean in der Zone 46 und 48 eher gleichzeitig als unabhängig ändern» so wird dies erreicht» indem die Druckregler 70 < und 72 auf volle Durchgangskapazität gehalten und die Durchfluss- ' kapazität beim Druckregler 76 geändert wird. Somit wird an den Düsen dor Zonen 46 und 48 entweder eine unabhängige öder ein· gleichzeitige Druckregelung erreicht.

. 90984-3/0734

-10-

Fig. 8 stellt cchsnatisch ein Recölcystea üai> mit dom automatisch der Xühldruck und die Durchflussmenge in der ersten und zvveiten Zone 46 bzw. 43 geändert «erden kann und sowohl auf vorgegebene Informationsdaten bezüglich bestimmter Arbeitsvariabler der Vorrichtung als euch auf überwachuagedaten anspricht, womit andere Arbaitsvsriable geregelt werden, um eine gewUnsohte übereinstimmende Streifenausgangstemperatur Bicherzustellen. Hierzu enthält das Regelsystem einen Elektronenrechner 80, der mit Vorrichtungen ausgestattet ist, nie z. B* mit einstellbaren Wählern odor LochkartönlöBegeräten, um vorgegebene Informationen bezüglich der Ärboitsvariablen der Vorrichtung« von Xegierungomaterial, Streifen-, geschwindigkeit, Kühlmitteltemperatur# Streifendicke, geschätzte < Streif eneingaasateaperatür und die cöwünachtö Streif enendtemporatur, zu erhalten« Eine Anzahl von Xnforuationseingängon 82, 84, 86, 88, 90 bzw· 92für jeda der genannten Arbaitevariablen sind im Rechner 80 vorgesehen, um dia Iq Voraus orforderlicl&lnformation durch geeignete Mittal su empfangen. Zwei zudätzlioho Eingange 94 und 96' Bind vorgesehen für den Empfang von Informationen über die tatsächliche StreifeneingaagBtemperatur und die tatsächliche Streifensucsangstomporatur, ffobel diese Teiaporaturen kontinuierlich durch gdeignote Temperaturfühler 98 bzw· 100 für die Anfange- und Endtesperaturen Überfracht werden. Bio temperaturfühler Bind vorzugsweise paarweise engoordnete optische Verhältniepyrometer, die ihre Informationen an den Reohner 80 über leitungen 102 bsw· 104 abgeben.

Bechner 80 enthält übliche elektronische Elemente, die wirksam die durch die vorgegebenen Informationeeinggnge 82 bis 92 und die

ge 94 und 96 eingasebtn·» Inf onstt-

iionen «uegleiohon und interpretieren» Bits· tlektroniichtn

■9098A3/0734

0R1GIMAU

Elemente können als eine Anzahl von veränderlichen Kontrollsignalanordnungen ausgebildet ooin, die auf die in den Rechner gegebenen Informationen ansprechen und die Intensität eines veränderlichen elektrischen Signals regeln, das aus dem Rechner 80 über eine Ausgangsvorrichtung 106 ausgesendet wird. Das Regelsystem enthält ausserdem eine pneumatische Regel- und Steuer-"■"koiriponante 108, die mit dea Rechner 80 über die Leitung 110 verbunden ist und einen Eingang 112 zum Empfang des veränderlichen Signale, das vom Reohner 6o ausgesendet wird, aufweist. Biese

Komponente beetoht aus pneumatischen Rogelelementen und auf Druck

■■■■■ ■ ansprechende Richtventile üblicher Bauart, um das durch die Leitung 110 und den Eingang 112 empfangene veränderliche elektrische Signal in ein veränderliches pneumatisohes Niederdrucksteuerseichen durch übliche Mittel umzuwandeln, welches seinerseits

rf

ein pneumatisches Hauptsteuerorgan, wie z. B. einen beidseitig arbeitenden Stauscheiben-Differentialdruckregler, betätigt, um die Intensität oinor HoohdruckregelflUseigkeit, die duroh eine Zufuhrleitung 114 eingespeist und durch eine Anzahl von Leitungen ·. 116, 118 oder 120 ausgestoßen wird, zu regeln, in der nachfolgend beschriebenen Weise. Die Komponente 108 enthält weiter ein handbedientes Regelelement, mit welchem eine Verbindung zwisohen dea Eingang des Druckmediums 114 und der Ausgangeleitung 116 oder aber zwischen den Leitungen 114 und 118 oder 114 und 120 der Reihenfolge nach hergestellt werden kann. Die letztere Verbindung zwischen den Leitungen 114 und 118 oder 114 und 120 wird durch Richtventile üblicher Bauart geregelt, die auf Druck ansprechen und zur Umschaltung der Verbindung dienen, wenn der Druck der Regelflüssigkeit oder der Druck des Kühlmittels am Ausflussende der Druckregler 70, 72 und 76 ansteigt oder sich verringert· Die

Leitungen 116, 118 und 120 sind mit den Betfitlgungeorgeunen 77» 71 und 73 für die Druckregler 76, 70 luid 72 verbunden. Eine Anzahl von Rückkopplungsreglera 122, 124 und 126 sind mit den KUhlmittelleitungen gerade unterhalb der Druckregler verbunden und stehen durch die Leitungen 128, 130 und 132 mit dem pneumatischen Hauptregler der Komponente 108 in Verbindung. Ausaerdem sind geeignete auf Druck ansprechende Richtventile ähnlich der für die Rückkopplungsverbindung zwischen der Rückkoppluagsleitung 128 und dem pneumatischen Hauptregler beschriebenen vorhanden, wenn die Leitung 116 KontrollflUesigkeit aufnimmt, oder zwisohen der Rückkopplung ei tang 130 und dem pneumatischen Hauptregler, wenn die Leitung II8 KontrollflUesigkeit aufnimmt, oder zwischen der Hückkopplungsleitung 132 und dem pneumatischen Hauptregler, wenn die Leitung 120 Kontrollflüesigkeit aufnimmt.

AusBar dem genannten Regelsystem, dessen Arbeitsweise im Folgenden erläutert wird, besteht ein hervorragendes Kennzeichen der Erfindung in zusätzlichen Regeleinrichtungen zur Programmierung der Arbeitsvariablen des Systems, die die Absohreckkapazität der verschiedenen Zonen regeln, bevor der abzuachrekkende Streifen in die Abschreckkammer eintritt. Der Vorteil dieses Kennzeichens ergibt sich auo d6r Tatsache, dass unter Berücksichtigung der hohen Durchgangsgeschwindigkeit des Streifens und der Zeit., die fUr die Rechner- und Reglerkomponbnten tür Einstellung der Durchflussmenge des Kühlmittels nach dem Abfühlen der überwachten Arbeitsvariablen notwendig ist, eine merkliche Materialverschwendung auftritt, wenn dae System nioht unter programmierten simulierten Bedingungen steht, die gleich den Bedingungen sind oder sehr dicht an die Bedingungen herenkoamen, die beim Beginn des Streifendurchgangs duroh di· Abechreck-

*09843/0734 kammer vorherrechen, * BAOORiGiNAL

Um dies zu erreichen, iöt an jedem Ende der Abschreckkammer ein · Paar elektrisch erwärmter Kontrollplatten 134 und 136 unmittelbar unter den Temperaturfühlern 98 bzw. 100 angeordnet. Diese Platten werden auf die vorgegebeneAnfangstemperatur un£ die gewünschte Endtemperatur durch handgesteuerte Eegelelemente 138 und 140 erwärmt und auf diesen Temperaturen durch geeignete thermostatische Regeleinrichtungen 142 und 144 gehalten, die mit den handgesteuerten Regelelementen 138 und 140 verbunden sind· Es können natürlich auch gleichwertige Vorrichtungen für die Einhaltung vorgegebener Temperaturen in den Kontrollplatten 124 und 126 verwendet werden.

Aus der soweit beschriebenen Vorrichtung ergibt sich mit Bezug . auf Fig. 1, 2 und 8, dass die Vorrichtung in folgender Weise ' arbeitet: Die bekannten Faktoren von Legierungsmaterial, Walz- ' geschwindigkeit1 Kühlmitteltemperatur, Streifendicke» geschätzte Streifeneingangstemperatur und gewünschte Streifenausgangstemperatur werden in den Rechner 80 gegeben über dessen Einspeisvorrichtungen, wie z. B. geeignetes Vorwählen oder Lochkarten·

Die Kontrollplatten 134 bzw. 136 werden auf die vorgegebene m Streifeneingangstemperatur und die gewünschte Streifenausgangstemperatur durch eine geeignete Einstellung der Regelelemente 138 bzw. 140 erwärmt. Die Temperaturfühler 98 und 100 am Eingang und Ausgang geben diese Information über die dafür bestimmten Einspeisungen 94 und 96 an den Rechner» der dann die verschiedenen Informationen verarbeitet und interpretiert und ein entsprechendes elektrisches Signal durch den Ausgang 106 zum pneumatischen Regler und die Folgekomponente IO8 abgibt. Die Komponente 108 empfängt das veränderliche elektrische Signal durch die Einspeisung 1X2

909843/0734

*■ ■■■«■>

— 2°-·

und wandelt es in ein pneumatisches Steuersignal um, dae die verschiedenen TOhImItteldurchflussregler in folgender Weise betätigt. .

Wird beispielsweise angenommen, dass das Legierungsmaterial, die Walzgeschwindlgkeit, die Kühlmitteltemperatur, Streifendicke, geschätzte Streif eneingangsteinparatur und gewünschte Streif enausgangstemperätur bedingen, dass die Anlage auf maximaler Kühlkapazität arbeitst, um die Streifentemperatur von einer sehr hohen Grobwarmwalztemperatur, wie sie beim Eingang 90 und der Kontrollplatts 134 vorgögeben worden, auf eine relativ massige gewünschte Ausgangetemperatur herunterzubringen, wie eie beim Eingang 92 und der Kontrollplatte 136 vorgegeben ist, und wird weiter angenommen, daes die manuelle Regelung der Komponente so vorgenommen wird, dass zwischen dem Hochdruckeingang 114 und. don Leitungen 118 und 120 eine Verbindung in dieser Reihenfolge hergestellt wird, oo wirkt die pneumatische Reglung und Seihensteuerung anfänglich derart, dass der Durchgang der Kontrollflüssigkoit in eine der Leitungen 116, 118 oder 120 gehindert 1st· Da dl· Kflhlnitteldruckreglor, wit dt normalerweise verwendet norden, auf Auaf luandruck sohliesaon, bleiben diese Begier auf vollem Durohfluee stehen, bis ein Eegeldruck auf ihre dies· bezüglichen Steuerorgane ausgeübt wird.

Sobald der Streifen 25 beginnt, durch die Sprühkammer 26 wandern, wird jede Abweichung zwischen der geschätzten Streiftne ingengatemperatur und der tatsächlichen Streif eneingangatemperatur sofort durch den Fühler 93 sun Beohner 80 weiter-

909843/0734

BAD ORIGINAL

gegeben, der dann eine entsprechende Einstellung des variablen elektrischen Signals vornimmt, das durch den Ausgang 106 ausgesendet wird. Wenn die tatsächliche Eingangstemperatur niedriger als die ist, die durch Einstellungen am Hechnereingang 90 und Kontrollplatte 134 vorab vorgenommen ■wurde und dadurch weniger KUhlkapazit&t als angenommen notwendig ist, so wird ein Intensitätsweohsel des elektrischen Signals Über Leitung 110 umgewandelt in eine entsprechende Änderung der Intensität des pneumatischen Steuersignals innerhalb der Komponente 108, woduroh ein Druckanstieg der Kontrollflüssigkeit bewirkt wird, der zur Leitung 118 Über das obengenannte Steuerventil geleitet wird» Dieser Anstieg des Drucks der Kontrollflüssigkeit in der Leitung 116 verursacht die Betätigung des Steuerorgans 71, um den Kühlmitteldurchfluss durch das Regelventil 70 einzuschränken, woduroh Druck und Durchflussmenge dea Kühlmittels in allan Sprühdüsender Zone (βVt-* ringert werden. Hierdurch wird ein ο wirksame Reduzierung der gesamten Y/ärmeabfuhrkapazität dieser Abschreckzone err ei oh t. Die Druokrückkopplungseinrichtung 12·', fühlt den Druckabfall des Kühlmittels ab und überträgt den abnehmenden Kühlmitteldruck durch die Leitung 130 zurück zum pneumatischen Hauptregler der Komponente 108, der seinerseits nicht mehr arbeitet, wenn der neut Kühlmitteldruck auf eine Höhe gefallen ist, die den neuen, duroh das elek- ' triache Signal vom fieohner 80 übermittelten Bedingungen entspricht« An diesem Funkt wird daa System richtig eingestellt und arbeitet weiter unter diesen neuen Arbeitsbedingungen.

Während der Streifen die Sprühkasmer durchläuft, wird er unter der Einwirkung hohon Druoks schnall ebgeechreokt mittels Sprühstrahlen hoher Geschwindigkeit aus den verachiedenen Sprühdusen-

8Q98Ü3/Q734

bad

reihen in den diesbezüglichen Zonen. Wenn die Streifentemperatur am Ausgang der Äbschreckkammer gemäss der vom Fühler 100 abgetasteten und angezeigten Werte mit der beim Rechnereingang 92 vorgegebenen gewünschten Ausgangs temperatur übereinstimmt, ist das System richtig eingestellt und arbeitet ohne Änderung weiter. Nimmt man an, dass die Ausgangstcrapcra-jur des Streifens unter der gewünschten Ausgangstemperatur liegt, so-wird die Differenz zwischen der gewünschten Ausgangstemperatur, wie beim Eingang 92 vorgegeben und der tatsächlichen Ausgangs temperatur, wie sie vom Fühler enge ze igt wird, abgetastet und über die Leitung 104 an den Reohner 80 gegeben, der darauf erneut anspricht und die Intensität des elektrischen* Signals durch Ausgang 106 und Leitung 110 ändert, wobei dieses den pneumatischen Hauptregler der Komponente 108 betätigt, um einen weiteren Druckanstieg der Kontrollflüssigkeit, die durch Leitung 110 zum Steuerorgan 71 des Druckreglers 70 flieset, zu ermöglichen. Hierdurch wird der Durchfluss des Kühlmittels durch .den Regler 70 erniedrigt und damit der Kühlmitteldruck an den Düsen der Zone 46 weiter reduziert. Wie oben beschrieben, wird der weitere Druckabfall im Kühlmittel durch eine Druckrüokkopplung aufgenommen und über die leitung 130 en den pneumatischen Hauptregler der Komponente iod Übermittelt» der aufhört su arbeiten, wenn der neue, noch niedrigere Kühlmitteldruck in der Zone 46 eingestellt ist.

Wenn die Eingangs- und Auegangstemperaturen dee Streifens Bedingungen anzeigen, die eine niedrigere Kühlkapaaität erfordern ale durch die Reduktion von Kühlmitteldruck lind -durohflus» in der Zone 46 auf ein vorherbestimmtes Minimum erreicht werden keim,

809843/0734

BAD ORIGINAL

1 5U8A32 eo wirkt die pneumatische Begelung und Reihenateuerung über daa auf Druck ansprechende Steuerventil derart, dasβ die Verbindung zwischen den Eingang der Xontrollflüssigkeit 114 und der Leitung 118 hinüber zur Leitung 120 wechselt, wodurch die Leitung 118 geschlossen wird und der dort herrschende Druck bestehen bleibt« Weitere Redusiorangen der Wliraoabfuhrkapaaitttt der lbsohreokkammer sind nun möglich, indem der Druck der Kontrollflüssigkeit in der Leitung 120 erhöht wird» wodurch die Steuerung 73 betätigt wird, die cntcprccliöu&o Dürcfcsangsver^dorungea für den Xühlmitteldurchfluss über den Begier 72 verursacht. Druck und Durchfluss des Kühlmittele werden dennoch an den Düsen der Zone 48 reduziert und dadurch die Wärmoabfuhrk&pazität dieser Zone verringert· Zn ähnlicher Weise gibt die auf Druck ansprechende Rückkopplung 126 .Änderungen des Kühlmitteldrucks an den pneumatischen Hauptregler der- Komponente 108 über die Leitung 132 weiter, womit eine Unterbrechung des Arbeitens dieses Reglers verursacht wird, wenn die neuen KtIhImi tteldruokbedingUKgca, erreicht worden sind, gemäss der Anzeige durch da3 veränderliche Signal über Leitung HO von de a Beohner 80.

Ergeben entweder die Eingangs- oder die Ausgangs temperatur en des Streifens eher einen Bedarf grösserer füllkapazität als einen . Bedarf kleinerer Kühlkapazität, so arbeitet das System in umgekehrter Weise. Insbesondere können durch in die Begelventile eingebaute Zapf- oder Abblasstellen Verminderungen des Kontrollflüosigkoitsdrucks in der Leitung 120 bewirkt werden, um die Durchf lusekapazitüt des Reglers 72 auf ein Haxiioum ansteigen zu lassen, wonach die auf Druck ansprechenden Steuerventile die Verbindung mit der Leitung 113 wiederherstellen und damit den

»0-9.8 4 3 / 07 3 4 ' _BAD

Druok der Kontrollflüssigkait In dieser "Leimung reduzieren und dem Segler 70 gestatten, das3 er in seine Stellung auf volle Burchflusokapazität zurückkehrt. Die Komponente 108 wirkt also'

durch die gleiche Arbeitsfolge über den Beohner 80 allmählich und nsohoinandor -auf die Erhöhung der Wteieabfuhrkapazität der Zonen 48 und 46

auf eine gewünschte Größe hin, die durch die...... , übernachten Streif ent omperaturbedihgungen angezeigt wird.

dein Vorotehcndon kann euch der Kühlmitteldruck in den _ä Zonen 46 und 48 nacheinander und unabhängig voneinander geregelt werden. In manchen Situationen kann es erwünscht sein, den KUhI-sittuldruck und die Durchfluaskapazität in den Zonen 46 und 48 gloiehsoitig zu regeln, eo dass die Durchfluasmenge des Kühlmittole in jeder dieser Zonen in einem festen Verhältnis zueinander steht. Dies kenn daduroh bewerkstelligt werden, dass die Handreglung der ■ .'.; Komponente 108 auf eine KLookverbindung zwischen dem EingRTig der

Kontrollflüssigkeit 114 und don leitungen 118 und 120 gestellt ...wird und oine Verbindung zwischen Eingang 114 und Leitung 116 dcsit hergestellt wird« Wie boi der vorher besohriebenen Arbeitewoico wird bsi niedrigerer als der gewünschten Streifenausgangs- tepsratur, wie sie vom Fühler 100 bestimmt wird» die Komponente . 108 nach dem Anapreohon auf das variable Signal vom Rechner 80 tätig und bewirkt einen Dntcknnotieg der Kontrollflüssigkeiten durch leitung 116 sum Steuerorgan 77 des Druckreglers 76« wodurch der Durchgang durch den Begier 76 verengt und der Kühlmitteldruck und die Durchflussmenge su der Leitung 74 vermindert wird· Ba die Regler 70 und 72 auf vollerDurchflusekapazität gehalten werden»

wordt?Ti (^lolohsoltig und übereinstimmend der KUhlaitttldruok und

an den Oüeen der ionen 46 und 48 veraindtrt

809843/0734

8AO ORIGINAL

und damit dio ßccoate 'lYUrmcabfuhrkapasität dieser beiden Zonen : oinscDchriinkt. Dar Abfoll des KUhlnitteldrucks in leitung 74 wird von dor Rückkopplung 122 abgetastet und durch die Leitung 128 an ^: den pneumatischen Hauptrcglor Übermittelt, dor aufhört zu arbeiten, wenn dor richtige» Kühlmitteldruck erreicht ist· Wie oben.beschrieben, hält dio do Botätigung an, bis die gov/ünachtoAuogangatemporatur erreicht ißt, die vom Fühler 100 aufgonomaon und an den Hechner 60 Übermittelt wird. Danach ist das System wieder stabilisiert.

Wie bereits Kurs angedeutet, besteht eine alternativ anzuwendende Möglichkeit zur Änderung der Wärmeabfuhrkapazität einiger oder _Ä aller Abschreckeonen in der Änderung der Länge der einzelnen Abaehreckzonen. Dies wird dadurch erreicht, dass man dan KUhI-mitteldurchfluos durch einige oder alle SprUhdilsenreinen innerhalb einer einzelnen Zone unterbricht und damit die effektive Verweil- ; zeit einen vorgegebenen Streifenausschnitts innerhalb einer vorgegebenen Zone verändert.

• ι

In Fig. 3 und 9 ist eine Ausführungsfonn gezeigt, womit die Kühlleistung in dor Sprühkammer durch Änderung der Absohreckzonen 46 und 48 in bestimmter Weise geregelt werden kann. Aus f§ Pig. 3 ist zu ontnohmon, daos jede dor gemeinsamen Sammelleitungen 56 der Zonen 46 und 43 ein geeignetes normalerweise geöffnetes Absperrventil 130 besitzt, das in die Kühlmittelleitung zwischen die an dio Settaolleitung 56 angeschlossenen vereohiedenen Düeen 54 und die Sasaolhauptleitungen 5ΘΑ und 5ΘΒ gesehaltet ist. Biest Ventil© bewirken entweder das Aufrechterhalten der vollen Durch- ' fluo&ka^Q2itat zu einer Düsenreiha 52 oder die vollständige Sptrtt Cto KUhlmitttlflussos. Oberhalb der Somielleitungen 5ÖA

80 98U3/073k

BADOBlGiNAL

und 58B_t aber unterhalb der Puapcn 6OC und 6OD, befindet sich eine geeigneta Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines gleichmassigen Kühlmitteldrucks in den entsprechenden Hauptsammelleitungen. Diese Vorrichtung kann als automatischer Druckregler mit einem verstellbaren Ventil 152, einem Steuerorgan 154, einem von Hand einstellbaren Regler 156 und einem geeigneten Rückkopplungs-Druckfühler 158 ausgebildet sein. Es ist ersichtlich, dass, wenn einige der Ventile 150 geschlossen sind, ein Druckanstieg des Kühlmittels bei den noch arbeitenden Düsen 54 erfolgt, wenn nicht der Kühlmitteldruck in der Sammelleitung 58a in geeigneter Weise ausgeglichen wird. Dies geschieht durch die Regulierung 152. Ein Kühlmitteldruckanstieg in der Sammelleitung 58 wird vom Fühler 158 aufgenommen und an das Steuer- ' gerät 156 Übertragen, das auf einen bestimmten Kühlmitteldruck eingestellt worden war. DaB Steuergerät 156 sendet daraufhin ein Signal an die Betätigung 154 aus, um die Sperre des Ventils 152 zu schliessen und den Kühlmitteldruck in der Sammelleitung 58a auf den gewünschten Wert zu drücken. Die entsprechende Einrichtung, die in den Kühlmitteldurchflus· «wieohen Sammelleitung 58b und Pumpe 6OD gesohaltet ist, arbeitet in ähnlicher Weiet, um die gleiche Punktion für die Zone 48 auszuüben.

Mittels einer geeigneten Regelung, die von Hand oder automatisch ausgeführt sein kann, wird die wirksame Länge der Abschreckzonen 46 und 48 verkleinert oder vergrössert durch Sohliessen oder öffnen einiger oder aller Ventile 150, die mit einer bestimmten Zone zusammenhangen, gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, werden die Ventile 150 in der Reihenfolge beginnend an Einlassende der Zone 46 geschlossen.

■■'9 09843/0734

• BAD ORiGtNAL

Pig. 9 stellt schematiBch eine Ausfülirungoform eines vollautomatischen Regölsystems dar, mit dem oine Änderung der Kühlkapazität durch Änderung der Abschreckzononliinge erreicht worden kenn. In vieler Hinsicht ähnelt dieses System im Aufbau und in der Wirkungsweise dom anhand von Fig. 8 "beschriebenen System. .,Dementsprechend tr&gen .die Xorapontnten ähnliche Bezugsziff ern und brauchen nicht ia einzelnen erläutert zu werden»

Ss ist dort ein elektronischer Rechner 80 vorgesehen, dor in jeder Hinsicht dem bereits toescliriebenen gleicht, ausgenommen einer zusätzlichen Einspeisung 93 für vorgewählte Informationen zum Empfang dee Klihi, mi ttelarbo itadrucks, und der ein variables elektrisches Signal über die Leitung 110 zu einem Steuerorgan 208 aussendet. Die Steuerkomponenta 208 ist mit einem geeigneten Verstärker zum Empfang des variablen Signals aus einem Eingang 212 ausgerüstet Und verstärkt diesc3 Signal bis zu einer Intensität, .bei der es von einem Grlaichheitsprüfer für das Signal, wie z. B. einem elektronische» Hullabgleichgleichheiteprüf er empfangen wird. Diese Einrichtung kann das verstärkte Signal vom Rechner 80 gegen ein Eigsnsignal vergleichen, das über eine Seite der Gleiohheitspruferbrücke aufgedrückt ist und eine Differentialspannung aussendet für den Pail, dass das empfangene Signal nicht die gleiche Intensität wie das Standardsignal hat. Die Differentialepannung, die vom Gleichheitsprtifer ausgesendet wird, betätigt ein geeignetes Boihensteuerglied, das entweder mechanisch oder elektronisch aufgebaut ist. Beispielsweise besitzt ein geeignetes mechanisches Beinensteuerglied eine Anzahl von Kontakten, ein reversibel bewegliches Element zur Herstellung und Unterbrechung einer Anzahl von Sohaltungtn, von

. 909843/0734 '

■■·■■■. BAD

donen diese Kontalcto einen Sail dcrstellon, und eine geeignete Kraftquelle, um da3 bewegliche Element auf die Differential« epsnnung, die vom Gloiehheitsprüfor ausgesendet wird, ansproohen zu lassen· Die Schaltungen bestehen aus Relais für das Erzeugen und Unterbrechen von Hoohspannungakcntrollsignalon für die verschiedenen, Ventile 150, die in geeigneter Weise mit Selenzellen arbeiten. Diese Eontrollsignale werden durch geeignete Ausgänge 160 ausgesendet, die im Steuerorgan 203 vorgesehen sind, und über die Leitungen 162 an die verschiedenen Ventile gebracht«

Daa Reihensteuerglied ist mit dem Gleidhheitsprüfer rüokgekoppelt, wodurch ein geeignetes Signalveränderungselomont betätigt wird, um die Intensität des Eigensignals dos Gleich· hoitoprüforo en die entsprechende Intensität des vom Bochnor 80 empfangenen verstärkten Signals anzupassen· In dieser Weise bewirken Roihcnsteuorglied und Gleiohheitsprüf er das Wieder» herstellen des Gleichgewichts der GleiohheitsprüferbrUolce euf eine Nullpunkt lege.

^BAD°ma,_NAL

909843/0734 '

Claims (10)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Abschreckung von Metallblechen oder Metallstreifen endlicher oder endloser Länge, mit einer Spi'Unka-amer, ' durch die aas Metallblech oder der Metallstreifen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in Richtung seiner Längserstreclrung hindurchgeführt wird und die in mindestens zwei in Bewegungsrichtung des Metallbleches oder lie tall st reif ens hint ere inanderfolgende Sprühzonen aufgeteilt ist, von denen jede Sprühzone eine Vielzahl von Sprülidüsen aufweist, die im Bereich der betreffenden Zone ein unter Druck stehendes Kühlmittel gegen das r*e tallb3.sch oder den Metallstreifen spritzen, und ait einer Steuerainrichtung, durch die die Menge deo auf das Metallblech ode. fen Metallstreifen gesprühten Kühlmittels automatisch so regelbar ist, daß sich an Ausgang der Sprühkamner selbsttätig eins gsv/ünschte Ausgangstemperatur des Metallbleches oder Metalistreifens einstellt, dadurch gekennzeichnet, da3 die beiden Zonen (46 und 48) als mit hohem Druck arbeitende Sprühzcnen ausgelegt sind, von denen die in Bewegungsrichtung des l'.atallblcches oder I'etallatreifens (25) gesehen erste Sprühzone (46) Sprühdüsen (54) beeitst, die derart ausgebildet sind, da£ dieselben jeweils einen Sprühkegel mit verhältnismäßig kleiner Auftrsxfläche und hoher Sprühdichte erzeugen, während die Bprühdüsen (54)'der zweiten Sprühzone (48) eine Ausbildung besitzen, da^;3 dieselben ia Vergleich zu den Sprühdüsen der ersten Sprühzor.e (46) einen Sprühkegel mit größerer Auftreffläche, aber niedrigerer Sprühdichte erzeugen, daß den Sprühdüsen jeder Sprühzone (46 bzw. 48) jeweils eine KüJilmitteldurchflußregeleinrichtung (70, 71 bzw. 72, 73 oder 150, 152, 154, 156, 153) vorgeschaltet ist, die beide zum Regeln der von den

■ ab ge geibenen Kühlmittelmsflge mit dor Steuereinrichtung (00, 108 oder 80, 208) in Verbindung stehen, und daß die Steuereinrichtung (80, 108 oder 80, 203) als.Reiaenstouarung ausgebildet ist, die mit steigendem-Kühlmittelbedarf nacheinander dia KiUhI-Diitteldi\rchf !^regeleinrichtung (70, 71) der ersten Sprühzone (46) und dann die ursprünglich geschlossene Kühlmitteläurchf !^regeleinrichtung (72, 73) der zwaiten Sprühzone (48) aufregelt* ■

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Sprühzone (48) eino dritte Sprühsone (50) iiaeligoscheltet .ißt. deren Sprühdüaon einen Sprühkegel mit noch größerer Auftrefflache im Vergleich zu der Auftreffläche in dsr zweiten Sprühzone erzeugen und boi geringerem Druck als die Sprühdüsen dieser zweiten Zone arbeiten.

3» Vorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Eingang der Sprühkammer benachbarten Sprühdüsen (52A) gegen das Sprühkammerinnero hin geneigt Bind.

4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ausgang der Sprühkammer benachbarten Sprüh» düsen (54B) gegen das Sprühkaramerinnere und zu den. seitlichen Begrenzungswänden (16 und 17) der Sprühkammer hin geneigt sind.

5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Sprühdüsen in der ersten und zweiten Sprühzone (46 und 48) in Richtung zu den seitlichen Begrenzungswänden (16 und 17) der Sprühkammer hin geneigt sind.

6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS die dem Ende der ersten Sprühzone (46) benachbarten Sprühdüson (54A), die zu den seitlichen Begrenzungswänden (16 und 17) der Sprühkammer hin geneigt sind, so ausgebildet sind, daß diese geneigten Sprühdüsen in einer zu dem Metallblech bzw. lietailstreifen vertikalen Ebene jeweils einen fächerartig im weiten Winkel ausstrahlsnden Sprühstrahl ausspritzen«

8Q98U/0734 BAD original

7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (52, 52A, 54, 54A, 54B) jeder Sprühzone (46,-48; 50) jev/eiia an eino gemeinsame Hauptsammelleitung (58A₉ 5SB, 580) angeschlossen oind, und daß die Etlhlmitteldurchflußregaleinrichtung für jede Sprühzone durch jeder Hauptsammelleituag.Vorgeschaltete Regelventil* (70, 71? 72, 7?) gebildet ist (Fig. 2 und 8).

8. Torrichtung nach Anspruch 7». dadurch gekennzeichnet» daß' d on mit den Haupt Sammelleitungen (58A, 58B, 58C) verbundenen Begelvantilen (70, 71; 72, 73) ein gemeinsameβ zusätzliches Regelventil (76, 77) vorgeschaltet ist, das ausgangsseitig an die Regelvantile (70, 71» 72, 73) angeschlossen ist und..eingangssθitig mit dor Kühlmittelquelle (6OA) in Verbindung steht, und W daß in.der Steuereinrichtung (80, 108) ein zusätzliches von Hand bedienbares Regelelement vorgesehen ist, über das wahlweise die Regelventile (70, 71; 72, 73) oder nur da3 zusätzliche Regelventil (76j. 77). mit der Steuereinrichtung verbindbar sind und das (die)jeweils nicht angeschlossene(n) Regelventil bzw„ Regelventile jeweils in der aufgeregelten Stellung gehalten sind. ■

9* Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch .gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldurchflußregeleinrichtungen aus einer Vielzahl von Regelventilen (150) bestehen, von denen immer ein Regelventil zwischen einer Sprühdüse (52, 54) und der der betreffenden Sprühzone zugeordneten und die Sprühdüsen dieser A Sprühzone speisenden Hauptsammelleitung (58A, 58B)'eingefügt ist, und daß die Steuereinrichtung (80, 208) als Reihensteuerung derart ausgebildet ist, daß mit steigendem Kühlmittelbedarf die Regelventile einer Sprühzone einzeln nacheinander aufgeregelt werden, und äeQ zum Aufrechterhalten eine· konstanten Kühlmitteldruckes zwischen jeder Hauptsammelleitung (58A_r 5βΒ) und der KÜhlmittelquelle.(6OC, 60B) ©in automatisch arbeitender Druckregler eingefügt ist, der aus einem mittels eines-Druckfühlers (158) steuerbaren Ventil (152, 154) besteht (*ig, 5 und 9). '■■ ■ · ' '

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gtk«mMicli-

»098^3/0734 * -

BAD

net, daß die Steuereinrichtung (80, 108? 80, 208) eine als elektronischer Rechner ausgebildete Eingabeeinrichtung (80) sowie ein mit dieser Eingabeeinrichtung und den Kühlmitteldurchflußeinrichtungen verbundenes Steuerteil (108/ 208) aufweist, v/ob ei die Eingabeeinrichtung Eingänge zum Eingeben von Daten bezüglich dos Legierungsfliaterials des abzuschreckenden Metallbleches oder föetallstreifens, der Vorschubgeschwindig keit des Metallbleches bzw. Metallstreifens, der. Kühlmitteltomperatur, der Metalldicke, der Streifeneingangstemperatur sowie der gemessenen und der gewünschten Streifenausgangstemperatur besitzt und ein an diese Daten angepaßtes Äusgangseignal liefert, über das die mit dom Stauerteil (108, 208) verbundenen Sühlmitteldurchflußregeleinrichtungen (70, 71 j 72, 73; 76, 77; 150, 152. 154·. 158) entsprechend einstellbar sind.

I " BAD ORIGINAL

809843/0734 '

Le e rs e i te