DE1652563C3

DE1652563C3 - Device for cooling or cooling a roller or the like

Info

Publication number: DE1652563C3
Application number: DE19681652563
Authority: DE
Inventors: Hugh Willmott; Morre Jack Michael; Glamorgan South Wales Grenfell (Großbritannien)
Original assignee: British Steel Corp, London
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1968-02-24
Publication date: 1978-02-16

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kühlen oder Kühlschmieren von Walzen und ähnlichen Einrichtungen. Es handelt sich dabei um Walzen, wie sie beim Warm- oder Kaltwalzen von Metallen Verwendung Finden und die beim Gebrauch unter Umständen so heiß werden können, daß die Oberfläche der Walzen zerstört wird. Obwohl sich die Erfindung vornehmlich mit der Kühlung von Walzen befaßt, ist es selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Kühlung oder Kühlschmierung jeder anderen kontinuierlich oder intermittierend bewegten Oberfläche verwendet werden kann.The present invention relates to a device for cooling or cooling lubricating Rollers and similar devices. These are rolling like those used in hot or cold rolling of metals are used and which can get so hot during use, that the surface of the rollers is destroyed. Although the invention is primarily with the cooling of Rolling concerned, it goes without saying that the device according to the invention is also used for cooling or Cooling lubrication of any other continuously or intermittently moving surface can be used can.

Es sind Vorrichtungen zum Kühlen einer Walze bekannt (DE-PS 3 00 846, DE-PS 7 42 991, DE-PS 914 725), mit einem sich mindestens über einen Teil der Walzenlänge erstreckenden Kühlkörper, der an die Walze andrückbar ist und auf der der Walze zugekehrten Seite mit einem sich beim Andrücken an die Walze an diese anlegenden Dichtungspolster versehen ist, wobei in dem Dichtungspolster an eine Kühlmittelzu- und -ableitung angeschlossene Kühlkammern angeordnet sind, welche die walzenseitige Oberfläche des Dichtungspolsters durchbrechen, so daß das die Kühlkammern durchströmende Kühlmittel in direkten Kontakt mit der Walzenoberfläche kommtDevices for cooling a roller are known (DE-PS 3 00 846, DE-PS 7 42 991, DE-PS 914 725), with one covering at least part of the Roller length extending heat sink, which can be pressed against the roller and on the roller facing side with a sealing pad that rests against the roller when it is pressed against it is provided, with cooling chambers connected to a coolant supply and discharge line in the sealing pad are arranged, which break through the roller-side surface of the sealing pad, so that the coolant flowing through the cooling chambers comes into direct contact with the roll surface

Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß der Wärmeübergang zwischen der warmen Walze und dem die Kühlkammern durchströmenden Kühlmittel relativ schlecht ist Der Grund hierfür ist im wesentlichen darin zu sehen, daß sich zwischen der Oberfläche der Walze und dem eigentlichen Kühlmittelstrom eine den Wäremeübergang behindernde laminare Grenzschicht ausbildetThese known devices have the disadvantage that the heat transfer between the warm roller and the coolant flowing through the cooling chambers is relatively poor essential to see that there is between the surface of the roller and the actual coolant flow forms a laminar boundary layer which hinders the heat transfer

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einer Vorrichtung der obengenannten Art den Wärmeübergang zwischen der Walzenoberfläche und dem Kühlmittel so zu erhöhen, daß eine bessere Kühlwirkung erreicht wird und der Kühlmittelverbrauch gesenkt werden kann.The object on which the invention is based is, in a device of the above-mentioned Kind of increasing the heat transfer between the roll surface and the coolant so that a better one Cooling effect is achieved and the coolant consumption can be reduced.

According to the invention this is done in that each Cooling chamber on the roll side by several parallel to the S The roller axis running against the roller,

vom Kühlmittel überspülbare Wischerblätter gitterartig aufgeteilt istfrom the coolant flushable wiper blades is divided like a grid

Durch diese Wischerblätter wird das von der Oberfläche der rotierenden Walze mitgenommene ίο angewärmte Kühlmittel mehrfach nacheinander von der Walzenoberfläche abgeschabt Die abgeschabten Kühlmittelanteile zirkulieren innerhalb der Kühlkammer, wobei sie die Wischerblätter überströmen. Hierdurch wird der gesamte Kühlmittelinhalt der Kühlkammer in Turbulenz gebracht, und es erfolgt eine starke Durchmischung der abgeschabten Kühlmittelanteile mit frischem Kühlmittel, bevor sie wieder in Kontakt mit der Walzenoberfläche geraten. Auf diese Weise wird eine besonders intensive Kühlung erreicht
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Wischerblätter aus Kunststoff, insbesondere aus einem Polyamid bestehen.By means of these wiper blades, the ίο heated coolant carried along by the surface of the rotating roller is scraped off the roller surface several times in succession. The scraped-off coolant components circulate within the cooling chamber, flowing over the wiper blades. As a result, the entire coolant content of the cooling chamber is brought into turbulence, and the scraped-off coolant fractions are thoroughly mixed with fresh coolant before they come into contact with the roll surface again. In this way, particularly intensive cooling is achieved
It has been found to be advantageous if, in the device according to the invention, the wiper blades are made of plastic, in particular of a polyamide.

Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Absführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Arbeitswalze eines Wannwalzwerkes, wie es zur Herstellung von Stahlband verwendet wird.In the following, with reference to the accompanying drawings, an exemplary embodiment for the inventive Device explained in more detail In this exemplary embodiment, it is a question of the application of the Device according to the invention on the work roll of a tub rolling mill, as it is for the production of Steel band is used.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Kühlvorrichtung, gesehen von der der Walze abgewandten Seite her.F i g. Figure 1 is a perspective view of the cooling device as seen from the side facing away from the roller here.

Fig.2 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der Arbeitswalze mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.FIG. 2 shows a schematic representation of a side view of the work roll with the one according to the invention Cooling device.

F i g. 3 ist eine Aufsicht auf den Kühlkörper von der Walze her gesehen.F i g. 3 is a plan view of the heat sink as seen from the roller.

F i g. Figure 4 is a section along line 4-4 in Figure 4. 3. According to Figure 2, the rolling mill contains a pair Work rolls 10 and 10 ', which are on a steel belt 11

einwirken, das zwischen den Walzen 10 und 10' hindurch in der durch den Pfeil angezeigten Richtung bewegt wird. Die Arbeitswalzen 10 und 10' werden durch eineact between the rollers 10 and 10 'through is moved in the direction indicated by the arrow. The work rolls 10 and 10 'are through a

Back-up roll 12 is loaded in the vicinity of the work roll

ein Stativ 13 angeordnet, das einen Auslegerarm 14 besitzt der ein Führungsteil 15 trägt das in Richtung vom Stativ 13 weg auf die zylindrische Oberfläche dera stand 13 is arranged, which has a cantilever arm 14 which carries a guide part 15 in the direction away from the stand 13 onto the cylindrical surface of the

Work roll 10 is aligned so that when the Steel belt 11 as it passes between the rollers 10

und 10' an der Oberfläche der Arbeitswalze 10 hängen bleiben sollte, es durch das Führungsteil 15 in seine normale Bewegungsrichtung zurückgeführt wird.and 10 'hang on the surface of the work roll 10 should remain, it is returned by the guide member 15 in its normal direction of movement.

Das Stativ 13 trägt oberhalb des Auslegerarmes 14 ein Paar durch einen Zwischenraum voneinander getrennte Halterungselemente 20, die in der Nähe der äußeren Enden der Arbeitswalze 10 angeordnet sind. Jedes dieser Halterungselemente trägt eine Halterungslasche 21, an der ein rechteckiges Gehäuse 22 angeordnet ist das aus einem Paar, einen Zwischenraum einschließenden Seitenwänden 23, verbunden mit einem Paar Stirnwänden 24, gebildet wird. Jede der Stirnwände 24 ist mit einer Bohrung versehen, durch die ein längerer Bolzen 25 geführt ist In dem Gehäuse 22 ist eine Feder 26 zwischen der rückseitigen Stirnwand 24' und einem auf dem Bolzen 25 innerhalb des Gehäuses aufsitzenden Anschlag 27 angeordnetThe stand 13 carries a pair above the cantilever arm 14 through a gap from one another separate support members 20 disposed near the outer ends of the work roll 10. Each of these mounting elements carries a mounting bracket 21 on which a rectangular housing 22 is arranged from a pair of side walls 23 enclosing a space, connected to one Pair of end walls 24, is formed. Each of the end walls 24 is provided with a bore through which a longer bolt 25 is guided In the housing 22 is a spring 26 between the rear end wall 24 ' and a stop 27 seated on the bolt 25 inside the housing

Am vorderen Ende des Bolzens 25 ist als langes, bogenförmig gekrümmtes Bauteil der Kühlkörper 30At the front end of the bolt 25 is the cooling body 30 as a long, curved component

angeordnet, und der Bolzen 25 ist an seinem rückseitigen Ende mit einem Gewinde versehen und über dieses Gewinde mit dem Anschlag 27 verbunden. Diese Anordnung ist so getroffen, daß im Zusammenwirken mi! der an dem Halterungsteil 29 befestigten Halterungslasche 21 eine Drehung des Anschlages 27 die Einstellung der auf den Bolzen 25 wirkenden Federbelastung erlaubt und damit die auf den Kühlkörper 30 wirkende Vorspannung einstellbar ist, die diesen in anliegendem Kontakt mit der Arbeitswalze 10 hältarranged, and the bolt 25 is threaded at its rear end and connected to the stop 27 via this thread. This arrangement is made so that in cooperation mi! of the mounting bracket 21 attached to the mounting part 29, a rotation of the stop 27 the adjustment of the spring load acting on the bolt 25 allows and thus the on the Heat sink 30 acting bias is adjustable, which this in abutting contact with the work roll 10 holds

Am Kühlkörper 30 sind vier rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Rohre 31, 32, 33 und 34 angeordnet Diese Rohre erstrecken sich entlang der Längsrichtung des Kühlkörpers 30 und werden jeweils durch ein U-schienenförmiges Bauteil 35 (siehe F i g. 4) und eine Grundplatte 38 gebildet Die Rohre 31 und 33 sind jeweils mit Zuleitungen 36 versehen, die an den beiden Enden des Kühlkörpers 30 angeordnet sind. Die Rohre 32 und 34 sind mit Ableitungen Sl versehen, wobei jede der AWeitungen 37 am entgegengesetzten Ende des Kühlkörpers wie die ihr zugeordnete Zuleitung 36 angeordnet istFour tubes 31, 32, 33 and 34 with a rectangular cross section are arranged on the heat sink 30. These tubes extend along the longitudinal direction of the heat sink 30 and are each formed by a U-rail-shaped component 35 (see FIG. 4) and a base plate 38 The tubes 31 and 33 are each provided with supply lines 36 which are arranged at the two ends of the cooling body 30. The pipes 32 and 34 are provided with discharge lines Sl, each of said AWeitungen 37 is arranged at the opposite end of the heat sink as its associated feed line 36

Die Rohrpaare 31,32 und 33,34 dienen zur Zuführung und Abführung der Kühlflüssigkeit zu einer Reihe von Kühlkammern 40, die in der der Arbeitswalze 10 zugewandten Fläche des Kühlkörpers 30 angeordnet sind, jede der Kühlkammern 40 ist von einer sie umrandenden Polsterauflage 41, 44 umgeben, die mit der konkaven Oberfläche der Grundplatte 38 fest verbunden ist Jede der Kühlkammern 40 besitzt eine Einlaßöffnung 42 in der Grundplatte 38, die mit einem Einlaßrohr 31 verbunden ist und eine Auslaßöffnung 43 in der Grundplatte 38, die mit einem Auslaßrohr 32 verbunden ist Die Anordnung ist so getroffen, daß bei an der Walze 10 anliegendem Kühlkörper 30 das Kühlmittel von der Zuleitung 36 durch das Rohr 31 in Richtung der in Fig.3 eingezeichneten Pfeile zur Einlaßöffnung 42 in der Grundplatte 38 und durch sie hindurch in die Kammern 40 gelangt und damit in Kontakt mit der Oberfläche der Walze gerät und in den Kühlkammern 40 zirkuliert Die Kühlflüssigkeit strömt dann aus den Kammern 40 durch die Austrittsöffnung 43 in das Rohr 32 und dann durch die Ableitung 37 aus dem Kühlkörper 30 hinaus. In den Kühlkammern 40 sind jeweils vier in Längsrichtung angeordnete Wischerblätter 45 vorgesehen, die jede Kühlkammer 40 in einzelne Rinnen oder Kanäle 40' aufteilen.The pipe pairs 31,32 and 33,34 are used for feeding and discharging the cooling liquid to a series of cooling chambers 40 located in that of the work roll 10 facing surface of the heat sink 30 are arranged, each of the cooling chambers 40 is one of them surrounding cushion pad 41, 44, which is fixed to the concave surface of the base plate 38 Each of the cooling chambers 40 has an inlet port 42 in the base plate 38, which is connected to a Inlet pipe 31 is connected and an outlet opening 43 in the base plate 38, which is connected to an outlet pipe 32 The arrangement is such that when the heat sink 30 is in contact with the roller 10, the Coolant from the supply line 36 through the pipe 31 in the direction of the arrows shown in FIG Inlet opening 42 in the base plate 38 and through it into the chambers 40 and thus in Contact with the surface of the roller comes and circulates in the cooling chambers 40. The cooling liquid flows then from the chambers 40 through the outlet opening 43 into the tube 32 and then through the discharge line 37 from the Heat sink 30 addition. In each of the cooling chambers 40 there are four wiper blades arranged in the longitudinal direction 45 are provided, which divide each cooling chamber 40 into individual channels or channels 40 '.

Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung wird der Kühlkörper 30 mit Hilfe den Anschlages 27 so eingestellt daß die Polsterstreifen 41, 44 und die Wischerblätter 45 an der zylindrischen Oberfläche der Arbeitswalze 10 anliegen und mit einer eingestellten Vorspannung gegen diese Oberfläche gedrückt werden.When the device is put into operation, the heat sink 30 is adjusted with the help of the stop 27 so that the padding strips 41, 44 and the wiper blades 45 rest against the cylindrical surface of the work roll 10 and are pressed against this surface with a pre-set tension.

Die Polsterstreifen und Wischerblätter bestehen aus einem Polyamid.The padding strips and wiper blades are made of a polyamide.

Im Betrieb wird den Kühlkammern 40 Wasser zugeführt, das in den Raum der durch die Oberfläche der Walze, die Polsterstreifen 41 und die Grundplatte 38 desIn operation, the cooling chambers 40 water is fed into the space through the surface of the Roller, the cushion strips 41 and the base plate 38 of the

is Kühlkörpers 30 gebildet wird, zirkuliert Durch das im Kontakt mit der Oberfläche der Walze 10 befindliche Wasser wird eine intensive Kühlung der Oberfläche der Walze erreicht Die Wischerblätter 45 bewirken einen Schabeeffekt auf der Oberfläche der rotierenden Walze und dienen dazu, das Entstehen einer schützenden Flüssigkeitsschicht, die sich beim Kontakt der Kühlflüssigkeit mit der heißen Walzenoberfläche bilden könnte, zu verhindern und verbessern damit die Kühlung der Walze. Außerdem wird durch sie bewirkt daß dieIs heat sink 30 is formed, circulates through the im Contact with the surface of the roller 10 is an intensive cooling of the surface of the water Roller reached The wiper blades 45 produce a scraping effect on the surface of the rotating roller and serve to prevent the formation of a protective layer of liquid, which is removed when the cooling liquid comes into contact with the hot roll surface could prevent and thus improve the cooling of the Roller. In addition, it causes the

Water flow in the gutters is turbulent and this

turbulente Strömung bewirkt eine gute Durchmischung der Kühlflüssigkeit und damit eine ausreichendeturbulent flow causes good mixing of the cooling liquid and thus sufficient

Cooling of the roll surface. The cooling cycle is repeated when the roller dies

zweite Reihe der Kühlkammern auf ihrem Wege erreichtreached the second row of cooling chambers on their way

Die Vorrichtung kann auch bei einem Kaltwalzwerk verwendet werden, wobei öl entweder der Kühlflüssigkeit beigemischt oder gesondert dazugegeben werden kann und die Polsterauflage so angeordnet und justiert werden kann, daß ein dünner Ölfilm auf der Arbeitswalze enthalten bleibtThe device can also be used in a cold rolling mill, with oil being either the cooling liquid can be mixed in or added separately and the upholstery is arranged and adjusted in this way it can be that a thin film of oil remains on the work roll

Die Praxis hat gezeigt, daß eine bestimmte Kühlvorrichtung an verschiedenen Walzen eingesetzt werden kann und nicht erst sorgfältig an verschiedene Walzendurchmesser angepaßt werden muß.Practice has shown that a certain cooling device can be used on different rollers and not first carefully on different ones Roll diameter must be adjusted.

Die Unterschiede in den Durchmessern bei verschiedenen Walzen können leicht durch die Elastizität der Polsterauflage 41, 44 und die Vorspannung der Federn 26 aufgefangen werden.The differences in the diameters of different rollers can be easily attributed to the elasticity of the Padding 41, 44 and the bias of the springs 26 are absorbed.

For this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for cooling or cooling lubricant a roller or the like with a cooling body extending over at least part of the roller length, which can be pressed against the roller and on the side facing the roller with a when Pressing against the roller is provided on this applying sealing pad, in which Sealing cushions are arranged on cooling chambers connected to a coolant inlet and outlet, which break through the roller-side surface of the sealing pad, so that the cooling chambers the coolant flowing through comes into direct contact with the roll surface, characterized in that that each cooling chamber (40) on the roll side by several parallel to the roll axis wiper blades (45) that run against the roller (10) and can be flushed over by the coolant in a grid-like manner is divided

2. Device according to claim 1, characterized in that that the wiper blades (45) are made of plastic.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the wiper blades (45) from one Consist of polyamide.