DE19958531C1 - Jet assembly to flush the surfaces of continuous moving metal strip materials has flat edge jet streams divided into a stream at right angles to the edge and a stream aligned towards the center of the strip - Google Patents
Jet assembly to flush the surfaces of continuous moving metal strip materials has flat edge jet streams divided into a stream at right angles to the edge and a stream aligned towards the center of the stripInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spülen der Oberfläche eines kontinuierlich über Transportmittel vorwärts bewegten Metallbandes durch ein in Bandtransportrichtung hinter einem Abquetschrollenpaar für Flüssigkeit erfolgendes Aufsprühen einer Spüllösung auf die Bandoberfläche in Richtung des zwischen den Abquetschrollen vorhandenen Spaltes mittels Flachstrahlen ausbildender Düsen, die ober- und/oder unterhalb des Bandes im wesentlichen quer zur Bandlängsachse nebeneinander in Reihe angeordnet sind, wobei jeder Flachstrahl im wesentlichen parallel zu seinen jeweils benachbarten Flachstrahlen ausgerichtet ist und sich die durch die einzelnen Flachstrahlen beaufschlagten Teilbereiche der Bandoberfläche über lappen.The invention relates to a device for rinsing the surface of a continuously Means of transport moving metal belt forward by a belt transport direction behind a pair of squeezing rollers for liquid spraying a rinsing solution onto the Belt surface in the direction of the gap between the squeezing rollers Flat jet forming nozzles, the above and / or below the belt essentially transversely to the longitudinal axis of the band are arranged side by side in a row, each flat jet in is aligned substantially parallel to its respective neighboring flat rays and itself the partial areas of the strip surface acted upon by the individual flat jets rag.
Vorrichtungen dieser Art sind aus der betrieblichen Praxis bekannt. Bei der chemischen Ober flächenbehandlung von Metallbändern (z. B. Phosphatieren) wird die Oberfläche des Bandes mit einer wässrigen Behandlungslösung (z. B. Phosphatlösung) benetzt. Nach der Einwirkung der Lösung auf die Bandoberfläche muss diese wieder entfernt werden. Dies geschieht in der Praxis in zwei Schritten. Zunächst durchläuft das Band sogenannte Abquetschrollen, mit de nen der größte Teil der wässrigen Behandlungslösung von der Bandoberfläche abgequetscht wird. Allerdings gelingt es in diesem Schritt nicht, die Behandlungslösung restlos zu entfer nen. Es verbleibt also eine gewisse Menge an Lösung auf der Bandoberfläche, sodass eine oder mehrere nachgeordnete Spülstufen erforderlich sind, in denen die Lösung durch eine auf die Bandoberfläche aufgebrachte Spüllösung, z. B. entsalztes Wasser, abgespült wird. Für diesen Schritt ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Spüllö sung über Flachstrahldüsen, die einen fächerförmigen Flachstrahl ausbilden, auf die Band oberfläche aufgesprüht wird.Devices of this type are known from operational practice. At the chemical upper Surface treatment of metal strips (e.g. phosphating) is the surface of the strip wetted with an aqueous treatment solution (e.g. phosphate solution). After exposure the solution on the belt surface must be removed again. This happens in the Practice in two steps. First, the belt runs through so-called squeezing rollers, with de Most of the aqueous treatment solution is squeezed off the belt surface becomes. However, in this step it is not possible to completely remove the treatment solution nen. So a certain amount of solution remains on the belt surface, so that a or several subordinate rinsing stages are required, in which the solution is based on a the rinsing solution applied to the belt surface, e.g. B. demineralized water is rinsed off. For this step a device of the type mentioned is known in which the flushing oil solution via flat jet nozzles, which form a fan-shaped flat jet, onto the belt surface is sprayed on.
Um zu vermeiden, dass die abzuspülende Behandlungslösung auf der Bandoberfläche an trocknet und dann nur noch schwer bzw. gar nicht mehr abgespült werden kann, ist es erfor derlich, den Flachstrahl in Richtung des zwischen den Abquetschrollen bestehenden Spaltes auf die Bandoberfläche zu sprühen, damit der Strahl das Band möglichst unmittelbar nach Verlassen des engsten Spaltes zwischen den Rollen trifft, d. h. also zu einem Zeitpunkt, an dem die Behandlungslösung noch flüssig ist. Zu diesem Zweck werden die Düsen so ange stellt, dass die Flachstrahlen schräg gegen den Spalt zwischen den Rollen geneigt sind.To avoid the treatment solution to be rinsed off on the belt surface dries and then is difficult or impossible to rinse off, it is necessary derlich, the flat jet in the direction of the gap existing between the squeezing rollers spray on the belt surface so that the jet follows the belt as immediately as possible Leaving the narrowest gap between the rollers, d. H. so at a time which the treatment solution is still liquid. For this purpose the nozzles are turned on represents that the flat rays are inclined obliquely against the gap between the rollers.
Diese Ausrichtung der Düsen bringt es mit sich, dass die Flachstrahlen in einem Bereich auf die Bandoberfläche treffen, der nahe an den in Wälzlagern gehaltenen Lagerzapfen dieser Rollen liegt. Durch die fächerförmige Aufweitung der Flachstrahlen kommt es dazu, dass die nach außen gerichteten Strahlen der an den Bandrändern angeordneten äußeren Düsen in die Wälzlager der Abquetschrollen treffen und deren Funktion beeinträchtigen. Insbesondere bei Verwendung von alkalischen Spüllösungen führt dies zu einer Entfettung der Wälzlager, sodass diese trockenlaufen und blockieren. Der dann notwendige Austausch der Wälzlager ist mit einem Stillstand der gesamten Bandbehandlungsanlage verbunden, der sich negativ auf deren Ausbringen und Wirtschaftlichkeit auswirkt.This alignment of the nozzles means that the flat jets are applied in one area hit the surface of the strip, the close to the bearing journals held in rolling bearings Rolling lies. The fan-shaped expansion of the flat rays means that the outward jets of the outer nozzles arranged at the band edges in hit the roller bearings of the squeeze rollers and impair their function. In particular when using alkaline rinsing solutions, this leads to degreasing of the rolling bearings, so that they run dry and block. The then necessary replacement of the rolling bearings is associated with a standstill of the entire strip treatment plant, which is negative their output and economic impact.
In dem Fall, dass ein Band nur einseitig mit einer Spüllösung beaufschlagt werden muss, be steht ein weiterer Nachteil des bekannten Aufspritzverfahrens darin, dass Tropfen der Spüllö sung auf die unbenetzte Bandoberfläche gelangen und dort Tropfflecken bilden. Für diese Tropfflecken sind ebenfalls die nach außen gerichteten Strahlen der sich fächerförmig auf weitenden Flachstrahlen am Bandrand verantwortlich.In the event that a belt has to be supplied with a rinsing solution on one side only, be Another disadvantage of the known spraying method is that drops in the flushing oil solution on the unwetted belt surface and form drip stains there. For this Drip stains are also the outward rays of the fan-shaped widening flat beams at the edge of the belt.
Zur Verhinderung dieser Fehler werden sogenannte Kantenmasken eingesetzt. Das sind im Bereich der Bandkanten angeordnete Abschirmungen, die parallel zu den Bandoberflächen liegen und die Bandkanten überdecken. Diese Vorrichtungen sollen als Spritzschutz wirken und die Bandoberseite von der aufgesprühten Spüllösung abschirmen. Dies gelingt jedoch nur unzureichend, da ein bestimmter Sicherheitsabstand zwischen der Kantenmaske und den Bandkanten eingehalten werden muss, damit Kollisionen während des Betriebes vermieden werden. Der durch diesen Sicherheitsabstand unvermeidliche Spalt reicht aus, um eine so große Menge an Spüllösung durchzulassen, dass die Qualität des Bandes negativ beeinflusst wird.So-called edge masks are used to prevent these errors. These are in Area of the band edges of shields arranged parallel to the band surfaces lie and cover the band edges. These devices are intended to act as a splash guard and shield the top of the tape from the sprayed rinse solution. However, this succeeds insufficient because of a certain safety distance between the edge mask and the Belt edges must be observed so that collisions during operation are avoided become. The gap that is inevitable due to this safety distance is sufficient to do so to allow a large amount of rinsing solution to adversely affect the quality of the belt becomes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spülen der Oberfläche eines Metallbandes der eingangs genannten Art anzugeben, mit der ein vorzeitiges Versagen der Wälzlager, verursacht durch z. B. Entfettung oder Beizen, zuverlässig verhindert wird, ohne dass aufwendige Umbauten bei bestehenden Behandlungsanlagen bzw. konstruktive Ände rungen bei Neuanlagen notwendig sind. Gleichzeitig soll die Bildung von Tropfflecken auf der der zu spülenden Bandseite gegenüberliegenden Bandseite verhindert werden. The invention has for its object a device for rinsing the surface of a Specify metal strip of the type mentioned, with which an early failure of the Rolling bearings, caused by z. B. degreasing or pickling, is reliably prevented without that complex conversions to existing treatment plants or design changes new systems are necessary. At the same time, the formation of drip stains on the the hinge side opposite the hinge side to be flushed can be prevented.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens der jeweils der Bandkante zugeordnete Flachstrahl zwei Randstrahlen aufweist, wobei die den Flachstrahl erzeugende Düse so aus gerichtet ist, dass der der Bandkante zugewandte Randstrahl senkrecht zur Bandoberfläche verläuft, während der andere Randstrahl zur Bandmitte hin abgewinkelt ist.This object is achieved in that at least the one assigned to the strip edge Flat jet has two edge jets, the nozzle generating the flat jet thus is directed that the edge beam facing the band edge perpendicular to the band surface runs while the other edge jet is angled towards the middle of the band.
Zur Erzielung dieser speziellen Flachstrahlform werden die Düsen in geeigneter Weise kon struktiv ausgebildet. Vorzugsweise soll der durch diese Düsen geformte Flachstrahl einen Strahlwinkel α zwischen 40° und 65° aufweisen.To achieve this special flat jet shape, the nozzles are con structurally trained. The flat jet formed by these nozzles should preferably be one Have beam angle α between 40 ° and 65 °.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Spüllösung durch Flachstrahlen mit einer pa rabelförmigen Flüssigkeitsverteilung auf die Bandoberfläche aufgebracht wird.It is also advantageous if the rinsing solution by flat blasting with a pa rabel-like liquid distribution is applied to the belt surface.
Um zu verhindern, dass die Flachstrahlen aufeinandertreffen und sich gegenseitig negativ beeinflussen, liegen die einzelnen Flachstrahlen jeweils in separaten parallelen Ebenen. Dies kann durch einfaches Ausrichten der Düsenöffnungen zueinander erreicht werden.To prevent the flat rays from hitting each other and mutually negative influence, the individual flat beams are each in separate parallel planes. This can be achieved by simply aligning the nozzle openings with each other.
Durch die äußere Begrenzung des Spritzbildes zumindest bei den äußeren Spritzdüsen wird die unerwünschte Beaufschlagung der Lager mit Spüllösung zuverlässig und mit sehr gerin gem technischen Aufwand vermieden. Als Folge davon erhöht sich die Standzeit der Lager. Es kommt seltener zu Lagerschäden, so dass sich die Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit der gesamten Anlage erhöht. Darüber hinaus ist die Umrüstung bestehender Aufspritzvorrichtun gen nach dem Stand der Technik ohne grossen Aufwand problemlos möglich, da keine zu sätzlichen Einrichtungen benötigt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat den weite ren Vorteil, dass auf aufwendige Spritzschutzeinrichtungen, welche im Falle eines einseitigen Aufspritzens der Spüllösung die nicht beaufschlagte Bandoberfläche von der Spüllösung ab schirmen sollen und wie sie bei zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtungen eingesetzt werden, verzichtet werden kann.Due to the outer limitation of the spray pattern, at least with the outer spray nozzles the undesired loading of the bearings with rinsing solution reliably and with very little avoided due to technical effort. As a result, the service life of the bearings increases. It bearing damage occurs less frequently, so that the profitability and availability of the entire facility increased. In addition, the retrofitting of existing injection devices according to the state of the art without any problems, since none too additional facilities are needed. The device according to the invention has a wide range ren advantage that on expensive spray protection devices, which in the case of a one-sided Spraying the rinsing solution from the unused tape surface from the rinsing solution should shield and how they are used in devices belonging to the prior art can be dispensed with.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.In the following, the invention is based on an exemplary embodiment Drawing explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1: Eine erfindungsgemässe Aufspritzvorrichtung in Frontalansicht. Fig. 1: An inventive spray device in a front view.
Fig. 2: Das Spritzbild einer äußeren Flachstrahldüse der Düsenreihe. Fig. 2: The spray pattern of an outer flat jet nozzle of the row of nozzles.
Fig. 3: Die Aufspritzvorrichtung in Seitenansicht. Fig. 3: The spray device in side view.
In Fig. 1 ist ein Metallband 1 dargestellt, das zwischen einem mit diesem in Kontakt stehen den Abquetschrollenpaar 2, 3 hindurchläuft. Die Abquetschrollen 2, 3 haben die Aufgabe, auf der Bandoberfläche befindliche Behandlungsflüssigkeit aus einer vorgeschalteten Behand lungsstufe, z. B. einer Phosphatierungsstufe, von der Oberfläche durch Verdrängung der Flüs sigkeit im Spalt zwischen den Rollen zu entfernen. Die beiden Abquetschrollen 2, 3 sind an ihren endseitigen Lagerzapfen 4, 5, 6, 7 über Wälzlager 8, 9, 10, 11 drehbar gelagert. Die Ab quetschrollen können gleichzeitig auch angetrieben sein und dann auch als Transportrollen dienen.In Fig. 1, a metal strip 1 is shown, which runs between a pinching roller pair 2 , 3 in contact with it. The squeezing rollers 2 , 3 have the task of processing liquid located on the belt surface from an upstream treatment stage, for. B. a phosphating step to remove liquid from the surface by displacing the liquid in the gap between the rollers. The two squeezing rollers 2 , 3 are rotatably mounted on their end journals 4 , 5 , 6 , 7 via roller bearings 8 , 9 , 10 , 11 . From the pinch rollers can also be driven at the same time and then also serve as transport rollers.
In Bandtransportrichtung gesehen hinter den Abquetschrollen ist ein Düsenstock 12 positio niert, der quer zur Bandlängsrichtung ausgerichtet ist. Der Düsenstock 12 ist mit einer Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten Flachstrahldüsen 13 bestückt, die die Spüllösung in Form von Flachstrahlen 14 auf die Bandoberfläche aufsprühen. Anstelle der Flachstrahldü sen können auch einen Flachstrahl ausbildende Zungendüsen verwendet werden. Durch die auf diese Weise aufgebrachte wässrige Spüllösung soll die nach dem Abquetschen noch auf der Bandoberfläche verbliebene Behandlungsflüssigkeit abgespült werden. Dazu ist es not wendig, dass die Spüllösung möglichst kurz hinter den Abquetschrollen auf die Bandoberflä che aufgesprüht wird, damit die zu entfernende Behandlungslösung noch flüssig und noch nicht etwa auf der Bandoberfläche angetrocknet ist. Aus diesem Grund werden die Düsen mit dem Düsenstock in Richtung der Abquetschrollen verschwenkt, so dass die Flachstrahlen schräg in Richtung des zwischen den Rollen befindlichen Spaltes 15 geneigt sind und in Strahlrichtung gesehen kurz vor dem Spalt auf die Bandoberfläche auftreffen.Seen in the tape transport direction behind the squeezing rollers, a nozzle block 12 is positioned, which is oriented transversely to the longitudinal direction of the tape. The nozzle assembly 12 is equipped with a large number of flat jet nozzles 13 arranged in a row next to one another, which spray the rinsing solution in the form of flat jets 14 onto the belt surface. Instead of the flat jet nozzles, tongue nozzles forming a flat jet can also be used. The aqueous rinsing solution applied in this way is intended to rinse off the treatment liquid still remaining on the belt surface after being squeezed off. To do this, it is necessary that the rinsing solution is sprayed onto the belt surface as shortly as possible behind the squeezing rollers so that the treatment solution to be removed is still liquid and has not yet dried to the belt surface. For this reason, the nozzles are pivoted with the nozzle assembly in the direction of the squeezing rollers, so that the flat jets are inclined obliquely in the direction of the gap 15 between the rollers and, viewed in the jet direction, strike the strip surface shortly before the gap.
Jeder Flachstrahl ist dabei parallel zu seinen benachbarten Flachstrahlen ausgerichtet, wobei die Düsen so voneinander beabstandet sind, dass sich die von ihnen beaufschlagten Teilbe reiche der Bandoberfläche überlappen und so eine lückenlose Spülung des Bandes über sei ne gesamte Breite erreicht wird.Each flat jet is aligned parallel to its neighboring flat rays, whereby the nozzles are spaced from each other in such a way that the parts they act on are rich overlap the belt surface and so a complete flushing of the belt is over ne total width is reached.
Erfindungsgemäss sind in Fig. 1 die beiden jeweils äußersten Düsen des Düsenstockes so ausgebildet, dass sie einen Flachstrahl 14' in Form eines rechtwinkligen Dreiecks erzeugen. Dabei ist jeweils der der Bandkante zugewandte Randstrahl 14'a des Flachstrahls 14' senk recht zur Bandoberfläche ausgerichtet, während der jeweilige von der Bandkante abgewandte Randstrahl 14'b zur Bandmitte hin abgewinkelt ist. Durch diese spezielle Flachstrahlform wird zuverlässig verhindert, dass während des Sprühens Spüllösung auch in die Wälzlager 8, 9, 10, 11 gesprüht wird. Dadurch können die Wälzlager z. B. vor einer Entfettung durch alkalische Spüllösung und damit vor vorzeitigem Trockenlaufen und Versagen bewahrt werden. Auch auf besondere Spritzschutzeinrichtungen, wie z. B. die Bandkanten übergreifende Kantenmasken kann erfindungsgemäss verzichtet werden.According to the invention, the two outermost nozzles of the nozzle assembly in each case are designed in FIG. 1 in such a way that they generate a flat jet 14 'in the form of a right-angled triangle. Here, the band edge of the facing edge beam 14 'a of the flat jet 14' is perpendicular right respectively aligned with the belt surface, while the respective edge facing away from the band edge beam 14 'b is angled to the strip center. This special flat jet shape reliably prevents the rinsing solution from being sprayed into the roller bearings 8 , 9 , 10 , 11 during spraying. This allows the rolling bearings z. B. be protected from degreasing by alkaline rinsing solution and thus from premature dry running and failure. Also on special splash guards, such as. B. edge masks overlapping the band edges can be omitted according to the invention.
Bei denjenigen Düsen, deren Flachstrahlen vollständig auf die Bandoberfläche auftreffen, brauchen die Flachstrahlen nicht die besondere Form eines rechtwinkligen Dreiecks aufzuwei sen. Hier können die aus dem Stand der Technik bekannten Flachstrahldüsen mit fächerför miger Strahlaufweitung eingesetzt werden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann der Abstand b zwi schen zwei solchen konventionellen Düsen wesentlich grösser gewählt werden als der Ab stand a zwischen den äußeren Düsen mit senkrechtem Randstrahl. Wichtig ist, dass stets eine Überlappung der durch die Flachstrahlen beaufschlagten Teilbereiche der Bandoberfläche sichergestellt ist, so dass die Bandoberfläche vollständig mit Spüllösung gespült wird. In Bandbehandlungsanlagen ist deshalb die Bestückung der Düsenstöcke mit konventionellen Flachstrahldüsen auf die schmalste Bandabmessung auszulegen, die durch diese Anlage ge fahren wird.For those nozzles whose flat jets hit the belt surface completely, the flat jets need not have the special shape of a right-angled triangle. The flat jet nozzles known from the prior art with fan-shaped jet expansion can be used here. As can be seen from FIG. 1, the distance b between two such conventional nozzles can be chosen to be substantially larger than the distance a between the outer nozzles with a vertical edge jet. It is important that an overlap of the areas of the belt surface affected by the flat jets is always ensured, so that the belt surface is completely rinsed with rinsing solution. In strip treatment plants, the assembly of the nozzle assemblies with conventional flat jet nozzles must therefore be designed for the narrowest strip dimension that will be driven through this plant.
Fig. 2 zeigt schematisch in Seitenansicht das Spritzbild einer erfindungsgemäss mindestens am jeweiligen äußeren Ende des Düsenstockes eingesetzten Düse. Während ein Randstrahl 14'a in Ausströmrichtung der Düse verläuft, ist der andere Randstrahl 14'b um einen Winkel α abgespreizt. Erfindungsgemäss liegt dieser Strahlwinkel α zwischen 40° und 65°. Fig. 2 shows schematically in side view the spray pattern of a nozzle used according to the invention at least at the respective outer end of the nozzle assembly. While an edge jet 14 'a extends in the outflow direction of the nozzle, the other edge jet 14 ' b is spread apart by an angle α. According to the invention, this beam angle α is between 40 ° and 65 °.
Fig. 3 zeigt die Spülvorrichtung in Seitenansicht. In dieser Ansicht wird deutlich, wie die Flach strahlen 14, 14' in Richtung des zwischen den Rollen befindlichen Spaltes 15 geneigt sind und schräg auf die Bandoberfläche auftreffen. Fig. 3 shows the flushing device in side view. In this view it is clear how the flat rays 14 , 14 'are inclined in the direction of the gap 15 between the rollers and impinge obliquely on the belt surface.
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THYSSENKRUPP STAHL AG, 47166 DUISBURG, DE |
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