DE2604595A1 - Cooling nozzle for wire rod leaving rolling mill - using water supply valve with very rapid response time - Google Patents

Cooling nozzle for wire rod leaving rolling mill - using water supply valve with very rapid response time

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DE2604595A1 DE19762604595 DE2604595A DE2604595A1 DE 2604595 A1 DE2604595 A1 DE 2604595A1 DE 19762604595 DE19762604595 DE 19762604595 DE 2604595 A DE2604595 A DE 2604595A DE 2604595 A1 DE2604595 A1 DE 2604595A1
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    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203—Cooling
    • B21B45/0209—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
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Abstract

Coolant nozzle for mfg. wire rod, using a tubular housing with an inlet for cooling water; the housing has an inlet guide and an outlet guide for the rod and a coaxial cooling pipe is fitted on the outlet guide. The improvement is that the tubular inlet guide is surrounded by a coaxial, spring-loaded valve which opens and closes according to the pressure of the cooling water. The valve is pref. mounted on one end of a sliding tube, the other end possessing a flange forming one thrust face for a coil spring located in the housing; the sliding tube is pref. located in the housing via a metal bellows. The coolant nozzle is used at the exit end of a wire rod rolling mill, and cools the rod travelling out of the mill. The rod travels at high speed, and conventional water switches have a response time of one second so that e.g. 40 metres of rod at the beginning and end of a coil of rod have not been cooled at the desired rate. The arrangement provides a switch response time of ca. 0.1 seconds.

Description

Kühldüse für die DradtherstellungCooling nozzle for wheel manufacture

Die Erfindung betrifft eine Kühldüse für die Draht herstellung, bestehend-aus einem zylindrisch ausgebildeten Düsengehäuse mit einer Zulauföffnung für das Eiihlwasser und einer Eintritts öffnung sowie einer Austrittsöffnung für den Draht, einem in die Austrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Führungsrohr und einem in die Austrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Eühlrohr.The invention relates to a cooling nozzle for wire manufacture, consisting of a cylindrical nozzle housing with an inlet opening for the Eiihlwasser and an inlet opening and an outlet opening for the wire, one in the outlet opening coaxially to the nozzle housing inserted guide tube and a Eühlrohr inserted into the outlet opening coaxially to the nozzle housing.

Herkömmlicherweise werden in Walzwerken zur Drahtherstellung Kühldüsen mit fest eingestelltem Burchflußquerschnitt eingesetzt. Diese gestatten nur eine einzige optimale Betriebsweise der Eühlstrecke. Ausserdem sind sie in Verbindung mit der übrigen Anlage für schnelle Schaltvorgänge ungeeignet, da die Aufschaltung von Kühlwasser bei dieser bekannten Düsenform nicht unter 1 Sekunde abgesenkt werden kant.Cooling nozzles are conventionally used in wire production rolling mills used with a fixed flow cross-section. These only allow one only optimal mode of operation of the Eühl section. They are also connected unsuitable with the rest of the system for fast switching operations, as the connection are not lowered by cooling water for less than 1 second with this known nozzle shape edge.

Das bedeutet, daß bei den derzeit üblichen hohen Drahtgeschwindigkeiten die ungekühlten Drahtlängen am Anfang.und am Ende eines Bundes sehr lang sind, beispielsweise in der Größenordnung von 40 m liegen.This means that at the current high wire speeds the uncooled wire lengths at the beginning and at the end of a collar are very long, for example are of the order of 40 m.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühldüse der einleitend genannten Art zu schaffen, mit der die ungekühlten Drahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes wesentlich verkürzt werden können.The invention is based on the object of providing a cooling nozzle of the introductory to create the mentioned type, with which the uncooled wire lengths at the beginning and at the The end of a covenant can be shortened significantly.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß koaxial zu dem Führungsrohr ein federbelasteter Ventilkörper längsverschieblich angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Kühlwasserdruck den Düsenspalt öffnet und schließt. Auf diese Weise gelangt man zu einer Eühldüse, die erheblich schnellere Schaltvorgänge ermöglicht und auf diese Weise dazu beiträgt, daß die ungekühlten Drahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes sich wesentlich verkürzen lassen.To solve this problem, the invention provides that coaxial a spring-loaded valve body is arranged to be longitudinally displaceable to the guide tube which opens and closes the nozzle gap depending on the cooling water pressure. In this way one arrives at an Eühldüse, the considerably faster switching processes allows and in this way contributes to the fact that the uncooled wire lengths on The beginning and the end of a covenant can be shortened considerably.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ventilkörper auf dem austrittsseitigen Ende eines Schaltrohres angebracht ist, das an seinem eintrittsseitigen Ende einen Flansch besitzt, zwischen dem und dem Eintrittsende des Düsengehäuses eine Feder angebracht ist. Konzentrisch zu dem Schaltrohr-iuimit radialem Abstand davon kann ein Leitrohr vorgesehen sein, das mit seinem eintrittsseitigen Flansch mit dem Düsengehäuse verbunden ist, wobei zwischen dem Leitrohrflansch und dem Schaltrohrflansch ein Metallbalg vorgesehen ist. Hierbei kann das austrittsseitige Ende des Leitrohres als Anschlag für den Ventilkörper dienen und den maximal möglichen Düsenspalt bestimmen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das austrittsseitige Ende des Düsengehäuses im.Bereich- des Düsenspaltes kegelförmig ausgebildet ist und als Ventilsitz dient.In a further embodiment of the invention it is provided that the valve body is attached to the outlet end of a switching tube, which is attached to his the inlet end has a flange between which and the inlet end a spring is attached to the nozzle housing. Concentric to the switching tube iuimit radial distance therefrom, a guide tube can be provided, which with its inlet side Flange is connected to the nozzle housing, with between the guide tube flange and a metal bellows is provided for the switching tube flange. Here, the outlet side End of the guide tube serve as a stop for the valve body and the maximum possible Determine the nozzle gap. According to a further feature of the invention it is provided that the outlet end of the nozzle housing is conical in the area of the nozzle gap is formed and serves as a valve seat.

Die in der Zeichnung dargestellte Kühldüse ist für die Kühlung von schnellaufendem. Draht im Anschlup an den Walzvorgang vorgesehen. Die Kühldüse besteht aus dem Düsengehäuse 1, das die Zulauföffnung 2 für das Eühlwasser aufweist und des weiteren mit der Eintrittsöffnung 3 für den nicht näher dargestellten Draht und der Austrittsöffnung 4 versehen ist. In die in dem Boden 5 des Düsengehäuses 1 vorgesehene Eintrittsöffnung 3 ist das Führungsrohr 6 eingesetzt. Letzteres erstreckt sich bis kurz vor der Austrittsöffnung 4.The cooling nozzle shown in the drawing is for cooling fast running. Wire provided in connection with the rolling process. The cooling nozzle consists from the nozzle housing 1, which has the inlet opening 2 for the Eühlwasser and furthermore with the inlet opening 3 for the wire, not shown in detail and the Outlet opening 4 is provided. In the in the bottom 5 of the Nozzle housing 1 provided inlet opening 3, the guide tube 6 is inserted. The latter extends until shortly before the outlet opening 4.

Konzentrisch zu dem Führungsrohr 6 und mit radialem Abstand davon ist das Schaltrohr 7 längsbeweglich angebracht. Auf dem austrittsseitigen Ende 8 des Schaltrohres 7 ist der Ventilkörper 9 angeordnet, während der Schaltrohrflansch 10 über die Feder 11 gegen das Eintrittsende 5 des Düsengehäuses 1 abgestützt ist.Concentric to the guide tube 6 and at a radial distance therefrom the switching tube 7 is attached to be longitudinally movable. On the outlet end 8 of the switching tube 7, the valve body 9 is arranged, while the switching tube flange 10 is supported by the spring 11 against the inlet end 5 of the nozzle housing 1.

Koaxial zu dem Schaltrohr 7 und mit radialem Abstand davon ist das Leitrohr 12 vorgesehen, dessen Flansch 13 an dem Düsengehäuse 1 befestigt ist. Zwischen dem Schaltrohrflansch 10 und dem Leitrohrflansch 13 ist der Metallbalg 14 angeordnet. Er hat die Aufgabe, den Düsenraum 15 gegen das Eintrittsende der Kühidüse abzudichten.This is coaxial to the switching tube 7 and at a radial distance therefrom Guide tube 12 is provided, the flange 13 of which is fastened to the nozzle housing 1. Between The metal bellows 14 is arranged on the switching tube flange 10 and the guide tube flange 13. Its task is to seal the nozzle space 15 against the inlet end of the cooling nozzle.

Das austrittsseitige Ende 16 des Düsengehäuses ist kegelförmig ausgebildet und dient als Ventilsitz. In die Austrittsöffnung 4 ist das Eühlrohr 17 eingesetzt, /nur von dem in der Zeichnung der eintrittsseitige Teil gezeichnet ist.The outlet end 16 of the nozzle housing is conical and serves as a valve seat. The Eühlrohr 17 is inserted into the outlet opening 4, / only of which the entry-side part is shown in the drawing.

Unterhalb eines fest einzustellenden Wasserdruckes liegt unter der Wirkung der Feder 11 der Ventilkörper 9 gegen den Kegel 18 des austrittsseitigen Teiles 16 des Düsengehäuses 1. an und schließt auf diese Weise den Düsenspalt 19. Im Düsenraum 15 herrscht danach der voreingestellte Wasserdruck. Bei Erhöhung des Wasserdruckes pflanzt sich der Druck durch den Spalt 20 und den Ringraum 21 in den Baltenbalgraum 22 fort und bewirkt auf diese Weise eine Verschiebung des SchaÌtrohres 7 entgegen dem Druck der Weder 11. Dadurch entfernt sich der Ventilkörper 9 von dem Kegel 18, wodurch sich der Düsenspalt 19 öffnet und das Kühlwasser in Richtung auf die austrittsseitige Öffnung 4 zur Kühlung des durch die Düse 1 laufenden Drahtes fließt.Below a fixed water pressure is below the Action of the spring 11 of the valve body 9 against the cone 18 of the outlet side Part 16 of the nozzle housing 1 and closes the nozzle gap 19 in this way. The preset water pressure then prevails in the nozzle chamber 15. If the With the water pressure, the pressure is created through the gap 20 and the Annular space 21 continues into the bellows space 22 and in this way causes a displacement of the switch tube 7 against the pressure of the Weder 11. This removes the valve body 9 from the cone 18, whereby the nozzle gap 19 opens and the cooling water in Direction of the outlet-side opening 4 for cooling the running through the nozzle 1 Wire flows.

Der größtmögliche Düsenspalt ist dann erreicht, wenn der Ventilkörper 9 gegen das austrittsseitige Ende 23 des Leitrohres 12 anliegt. Beim Absinken des Eühlwasserdruckes auf den voreingestellten Wert bewirkt die Federkraft das Schließen des Düsenspaltes 19. Je nach Vorspannung des Metallfaltenbalges 14 kann die Offnung des Düsenspaltes 19 sprunghaft oder aber auch stetig erfolgen.The largest possible nozzle gap is reached when the valve body 9 rests against the outlet end 23 of the guide tube 12. When the When the cooling water pressure is set to the preset value, the spring force closes the door of the nozzle gap 19. Depending on the bias of the metal bellows 14, the opening of the nozzle gap 19 take place abruptly or continuously.

Bei geeigneter Anordnung mehrerer der vorstehend beschriebenen Düsen innerhalb der Kühlstrecke lassen sich extrem kurze Aufschaltzeiten erreichen, die in der Größenordnung von 1/10 der bisher üblichen Aufschaltzeiten liegen. Das bedeutet gleichzeitig, daß es mit Hilfe dieser Kühldüse möglich ist, die ungekiihlten -Drahtlängen am Anfang und am Ende eines Bundes erheblich zu verkürzen.With a suitable arrangement of several of the nozzles described above Extremely short activation times can be achieved within the cooling section in the order of 1/10 of the previously usual connection times. That means at the same time that it is possible with the help of this cooling nozzle, the uncooled wire lengths to be shortened considerably at the beginning and at the end of a covenant.

Ansprüche Expectations

Claims (5)

Ansprüche 1. Sühldüse für die Drahtherstellung, bestehend aus einem zylindrisch ausgebildeten Düsengehäuse mit einer Zulauföffnung Sür das Kühlwasser und einer Eintritts öffnung sowie einer Austrittsöffnung für den Draht, einem in die Eintritts öffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Führungsrohr und einem in die Austrittsöffnung koaxial zum Düsengehäuse eingesetzten Eühlroir, dadurch gexennzeichnet, daß koaxial zu dem Führungsrohr (6) ein federbelasteter (11) Ventilkörper (9) längsverschieblich angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Kühlwasserdruck den Düsenspalt (19) öffnet und schließt. Claims 1. Sühldüse for wire production, consisting of one Cylindrical nozzle housing with an inlet opening for the cooling water and an inlet opening and an outlet opening for the wire, one in the inlet opening coaxially to the nozzle housing inserted guide tube and a Eühlroir inserted into the outlet opening coaxially to the nozzle housing, thereby It is characterized in that a spring-loaded valve body (11) is coaxial with the guide tube (6) (9) is arranged to be longitudinally displaceable, depending on the cooling water pressure The nozzle gap (19) opens and closes. 2. Kühldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.der Ventilkörper (9) auf dem austrittsseitigen Ende (8) eines Schaltrohres (7) angebracht ist, das an seinem eintrittsseitigen Ende einen Flansch (10) besitzt, zwischen dem (10) und dem Eintrittsende (5) des Düsengehäuses (1) eine Feder (11) angebracht ist. 2. Cooling nozzle according to claim 1, characterized in that the valve body (9) is attached to the outlet end (8) of a switching tube (7) which has a flange (10) at its inlet end, between which (10) and a spring (11) is attached to the inlet end (5) of the nozzle housing (1). .3. Eühldüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zu dem Schaltrohr (7) und mit radialem Abstand davon ein Leitrohr (12) vorgesehen ist, das mit seinem eintrittsseitigen Flansch (13) mit dem Düsengehäuse (1) verbunden ist, wobei zwischen dem Leitrohrflansch (13) und dem Schaltrohrflansch (10) ein Metallfaltenbalg (14) vorgesehen ist..3. Eühldüse according to claims 1 and 2, characterized in that that concentric to the switching tube (7) and at a radial distance therefrom a guide tube (12) is provided, which with its inlet-side flange (13) with the nozzle housing (1) is connected, between the guide tube flange (13) and the switching tube flange (10) a metal bellows (14) is provided. 4. Kühldüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das austrittsseitige Ende (23) des Leitrohres (12) als Anschlag für den Ventilkörper (9) dient und den maximal möglichen Düsenspalt (19) bestimmt.4. Cooling nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the outlet end (23) of the guide tube (12) as a stop for the valve body (9) is used and determines the maximum possible nozzle gap (19). 5. Kühldüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das austrittsseitig Ende (16) des Düsengehäuses (1) im Bereich des Düsenspaltes (19) kegelförmig (18) ausgebildet ist und als Ventilsitz dient.5. Cooling nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the outlet end (16) of the nozzle housing (1) in the area of the nozzle gap (19) is conical (18) and serves as a valve seat.
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