DE2652211A1

DE2652211A1 - Walzgeruest mit kuehlmittel-sprueheinrichtung

Info

Publication number: DE2652211A1
Application number: DE19762652211
Authority: DE
Inventors: Francis Rerecich
Original assignee: Marotta Scientific Controls Inc
Current assignee: Marotta Scientific Controls Inc
Priority date: 1974-11-01
Filing date: 1976-11-16
Publication date: 1978-05-18
Also published as: US3998084A

Description

PAT E N TA N WA LT

DR. HANS ULRICH MAY

D B MÜNCHEN 22, THtERSCHSTRASSE 27

TELEGRAMME: MAYPATENT MÖNCHEN O C C O O 1 Λ

TELEX 524487 PATOP £. \) \J £. £. I

TELEFON CO8S3 225OB1

M-17-P-10/H98 Künchen, 16, NOV. Ϊ976

F-1Y-G-10/1498a ^sch

file 15439

I-arotta Scientific Controls, Inc. in Eoonton, U.J., V.St.A.

Walzgerüst mit Kühlmittel-Sprüheinrichtung

Kurze Zusammenfassung (Abstrakt) der Erfindung: Bei Walzgerüsten muß eine gleichmäßige Temperaturregelung über die Breite des Walzguts erfolgen, damit ein ebenes Metallblech gleichmäßiger Dicke gewalzt werden kann. Die Erfindung sieht ein Walzgerüst mit Sprühdüsen vor, die gruppenweise arbeiten und über die Breite des Walzguts eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur unterhalten. Durch den Gegendruck des Kühlmittels in den Verstellvorrichtungen der Kühlmittelsprühaüsen wird eine automatische Steuerung der einzelnen Düseneinstellungen erhalten, so daß der Kühlmittelstrom aus den Düsen auf das Walzgut immer für eine im wesentlichen gleichmäßige Walzguttemperatur sorgt. Anstelle eines Gegendrucks kann auch eine andere den Dtisenverstellvorrichtungen zugeführte Signalenergie genutzt werden. Die Düsen sind in Düsenplatten angeordnet, die derart verstellbar sind, daß der Auftreffwinkel der Kühlmittelstrahlen auf das. Walzgut steuerbar ist; ferner ist ein

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neuer Aufbau vorgesehen zum schlauchlosen Übertragen von Kühlflüssigkeit von ortsfesten leitungen zu anderen, in den winkelmäßig verstellbaren Düsenplatten ausgebildeten Leitungen.

Bei Walzgerüsten für Metallbleche, insbesondere Vielwalzengerüsten, ist eine Kühlung des Walzguts am Arbeitswalzenspalt erforderlich; dabei kann die notwendige Kühlung gegen die Mitte des Walzguts größer sein als längs dessen Kanten. Gleichmäßige Kühlmittelsprühstrahlen, die eine gleiche Wärmemenge von dem Walzgut über dessen Gesamtbreite abziehen, sind daher nicht befriedigend, da dadurch an bestimmten Bereichen, z. B. dem Mittenbereich des Walzguts, ein ständig zunehmender Wärmeaufbau stattfindet. Eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Walzgutbreite ist zum Erzielen einer gleichmäßigen Dicke des Wälzguts sehr wichtig.

Die Erfindung sieht Reihen von Sprühdüsen vor, die über die Walzgutbreite voneinander beabstandet sind. Die Düsen sind in Gruppen unterteilt. Eine Düsengruppe dient zum Kühlen einer längs dem Mittenbereich des Walzguts verlaufenden Zone; eine weitere Düsengruppe kühlt Zonen beiderseits der Mittenzone. Eine dritte Düsengruppe kühlt Walzgutzonen, die näher an den Walzgutkanten liegen und den von der Mittenzone fernen Abschnitten der zweiten Walzgutzonen benachbart sind. Es sind Vorrichtungen vorgesehen zum Betätigen von mehr Düsen im Fall von breiterem Walzgut und von weniger Düsen im Fall von schmalerem Walzgut.

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Die Düsen sind, in te zug auf den Kühlmittelstrahl verstellbar, so daß der Kühlmitteldurchsatz; und auch, falls erwünscht, die Form des Sprühstrahls regelbar sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat jede Düse eine eigene Verstelleinrichtung, die durch den geregelten Druck des Kühlmittels betätigbar ist.

Eevorzugt hat jede Düse eine Zunge, die in einer Ausströmöffnung axialverschiebbar ist. Die Fläche der Ausströmöffnung oder der Zunge oder beide Flächen sind sich verjüngend ausgebildet, so daß bei einer Axialverschiebung der Zunge relativ zu der Ausströmöffnung der Querschnittsbereich der Ausströmöffnung vergrößert oder verkleinert wird.

Durch Befestigen der Zunge der Düse an einem Kolben oder einer anderen beweglichen Wand und Beaufschlagen dieser Wand mit dem Druck des der Düse zugeführten Kühlmittels oder mit einer anderen gesteuerten Kraft ist eine automatische Einstellung der Düsenausströmöffnung infolge von Änderungen des Steuerdrucks erzielbar.

Die Düsenverstellung ist in verschiedener Weise durchführbar in Abhängigkeit davon, ob der Steuerdruck dazu genutzt wird, den Kolben oder die bewegliche Wand in einer solchen Richtung zu verschieben, daß der Kühlmittelausstoß erhöht oder verringert wird. Mittel zum Realisieren der Erfindung in verschiedener Weise sind nachstehend erläutert.

Gegendruck-Regelorgane oder lastbeaufschlagte Ventile (Entlastungsventile) werden in Verbindung mit der bevor-

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zugten Druckregelung nach der Erfindung verwendet, und diese sind so einstellbar, daß sie den durch eine bestimmte Kiitilmittelströmung erzeugten Druck regeln. Ferner werden oberhalb der Düsen einzelner Düsengruppen vorgesehene Druckregelorgane dazu verwendet, die einzelnen D"üsenverstellvorrichtungen zu beeinflussen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Vielwalzengerüsts, durch das ein Stück Metallblech läuft und reduziert wird, wobei die Kühlung nach der Erfindung erfolgt;

Fig. 2 einen Rohrleitungsplan, der zeigt, wie Kühlmittel Düsen zugeführt wird, sowie die Steuerung der Düsen auf beiden Seiten des Walzguts am Walzspalt, in dem die Dicke des Breitbands reduziert wird;

Pig. 2a einen Rohrleitungsplan mit Abströmkanälen für eine Steuerflüssigkeit aus verschiedenen Gruppen der Düsensteuerungen, denen Kühlmittel von einem gemeinsamen Kühlmittelvorrat durch die Kanäle nach Fig. 2 zugeführt wird;

Fig. 3 eine teilweise Torderansicht einer der Düsenplatten des Yielwalzengerüsts, wobei die Positionen der Kühlmitteldüsen gezeigt

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sind, die sich durch die Vorderfläche der Düsenplatte öffnen;

Fig. 4 einen Schnitt 4-4 nach Fig. 7;

Fig. 5 eine Ansicht einer Düse sowie einer Vorrichtung zur Zufuhr von Kühlmittel zur Düse und zum Einstellen der aus der Düse strömenden Kühlmittelmenge entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, wobei eine andere Einstellung der G-egendrucksteuervorrichtung von Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 7 in kleinerem Maßstab einen Schnitt durch die Düsenplatte nach Fig. 4, wobei aber auch der Aufbau der Einrichtung an und hinter einem Ende der Düsenplatte gezeigt ist;

Fig. 8 eine größere Ansicht 8-8 nach Fig. 7; Fig. 9 einen größeren Schnitt 9-9 nach Fig. 8;

Fig. 10 eine Schnittansicht eines anderen AusführungsbeispielB der Erfindung; und

Fig. 11 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform des Aufbaus nach den Fig. 5 und 6.

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Pig* 1 zeigt ein Vielwalzengerüst 16 mit Arbeitswalzen 18 und 19, durch die ein Metallband geführt wird, dessen Dicke in üblicher Weise zu reduzieren ist. Die Arbeitswalzen 18 und 19 werden unter Druck gegen das Walzgut 20 gehalten und sind durch Stützwalzen 22 gegen Verbiegen gehalten; zwei derartige Stützwalzen 22 sind über der oberen Arbeitswalze 18 und zwei unter der unteren Arbeitswalze 19 angeordnet.

Die Stützwalzen 22 werden von größeren und schwereren Zwischen-Stützwalζen 24 unter Druck und gegen Durchbiegung gehalten, die gemäß Pig. 1 angeordnet sind, wobei jede der kleineren Stützwalzen 22 mit zwei Zwischen-Stützwalzen Kontakt hat. Diese größeren Zwischen-Stützwalzen 24 werden unter Druck gegen die Stützwalzen 22 durch noch größere und schwerere Stützwalzen 26 gehalten, die um die Zwischen-Stützwalzen 24 derart angeordnet sind, daß jede Zwischen-Stützwalze 24 mit wenigstens zwei der äußeren schweren Stützwalzen 26 in Kontakt steht. Die Einrichtung ist ein übliches Vielwalzengerüst zum Walzen von Blechen.

In dem Walzgut 20 findet während seines Durchlaufs zwischen den Arbeitswalzen 18 und 19 eine starke Wärmeentwicklung statt. Die erzeugte Wärme hängt vom Ausmaß der Dickenreduzierung des Walzguts durch die Arbeitswalzen 18 und 19 ab. Die im Bereich der längskanten des Walzguts 20 erzeugte Wärme kann von den Kanten zu der kühleren Luft längs den Walzgutkanten abgeleitet werden; aber die näher zur Mitte des Walzguts erzeugte Wärme kann nicht so schnell abkühlen, da sich auf beiden Seiten warmes Metall befindet.

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Dadurch ergibt sich eine ungleichmäßige Temperatur über die Breite des Walzguts 20, und der Temperaturunterschied bewirkt eine ungleiche Expansion sowie Änderungen in der Dicke des Walzguts über dessen Breite, so daß beim Abkühlen des Metalls Spannungen erzeugt werden, die Maßungenauigkeiten zur Folge haben; d. h. das Blech ist nicht eben, und seine Dicke ist ungleichmäßig.

Nach Fig. 2 sind über und unter dem Walzgut 20 Düsen 30 bzw. 30' über die Gesamtbreite des Walzguts angeordnet. In Fig. 2 sind die Düsen schematisch dargestellt; nach Fig. sind sie so angeordnet, daß sie Kühlmittel auf die «Ober- und die Unterseite des Walzguts 20 sprühen, und zwar sowohl vor dem Walzspalt 18-19 als auch nach diesem. Somit wird das Kühlmittel gegen die Flächen des Walzguts 20 beim Eintritt in den Walzspalt sowie beim Austritt aus dem Walzspalt der Arbeitswalzen 18, 19 gerichtet.

Den Düsen 30 und 30', die eingebaute Verstellelemente aufweisen, wird Kühlmittel von Verteilerleitungen 68 und 68· sowie von Zweigleitungen 68a und 68a¹ zugeführt. Die eingebauten Verstellelemente werden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 erläutert. Wenn die Düsenverstellmittel durch das Kühlmittel betätigt werden, wie dies bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Fall ist, wird das für Steuerzwecke verwendete Kühlmittel aus den Düsen 30 und 30^f durch Entlastungs- oder Abströmkanäle 3Ox und 3Ox¹ entnommen, die zu Verteilerleitungen führen, die im Zusammenhang mit Fig. 2a erläutert werden.

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Den Verteilerleitungen 68 und 68' wird Kühlmittel durch, ein Hauptreduzierventil 31 zugeführt, das immer geschlossen bleibt, außer wenn es von einem Haupfbezugssignal über eine mit ihm verbundene Schaltung 31c beaufschlagt wird (vgl. Pig. 2). Durch Beaufschlagen des Hauptreduzierventils 31 mit Hauptsignalen ist das Kühlmittel den Verteilerleitungen 68 und 68' mit wählbaren Drücken zuführbar. Das Kühlmittel wird dem Hauptreduzierventil 31 von einer Kühlmittelförderpumpe 86 zugeführt.

Durch die Rohrverbindungsleitungen nach Pig. 2a werden die Düsen 30 und 30^f in verschiedene Gruppen in Walzgutquerrichtung unterteilt. Z. B. sind fünf Düsen 30 quer· zur Walzgutlänge im Abstand voneinander so angeordnet, daß ihre Entlastungskanäle 3Ox mit dem Ausströmverteiler 32 verbunden sind. Diese mittlere Gruppe 32g unter dem Walzgut 20 ist unter einer gleichen Gruppe 32g^f von Düsen 30' angeordnet, deren Entlastungskanäle 3Ox¹ mit der Verteilerleitung 32' verbunden sind.

Die Gruppe 34g von Düsen 30 (vgl. Pig. 2a) umfaßt zwei Düsen rechts von der mittleren Gruppe 32g und zwei Düsen links davon, und die Entlastungskanäle 3Ox sämtlicher Düsen dieser Gruppe 34g sind mit einer Verteilerleitung 34 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Pig. 2a hat eine Gruppe 40g drei Düsen 30 über dem Walzgut 20 auf beiden von der mittleren Gruppe 32g fernen Seite der Gruppen 34g. Eine letzte Gruppe 44g von Düsen 30 umfaßt drei Düsen, die näher an der Walzgutkante als die Düsen der Gruppe 40g angeordnet sind.

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-f.

Die Entlastungskanäle 3Ox jeder Düse der vier Gruppen 32g, 34g, 40g und 44g sind mit ihren jeweiligen Verteilerleitungen 32, 34, 40 und 44 verbunden, die zu einem jeweils anderen Gegendruckregelventil oder Entlastungsventil 52 bzw. 54 "bzw. 55 "bzw. 56 führen. Die jeweilige Verteilerleitung der Düsengruppen 32g¹, 34g', 40g¹ und 44g¹ ist mit dem gleichen Gegendruckregelventil oder Entlastungsventil wie die über dem Walzgut 20 befindlichen entsprechenden Düsengruppen verbunden.

Die aus den Verteilerleitungen 32, 34, 40 und 44 ausströmende Steuerflüssigkeit strömt durch die Entlastungsventile 52, 54, 55 und 56 zu einem Sumpf oder Speicherbehälter 84. Die die Ventile 52, 54, 55 und 56 beaufschlagende Last beaufschlagt die Düsen mit Gegendruck, der die Ausströmmenge aus den Düsen 30 der verschiedenen Gruppen bestimmt, wie noch im Zusammenhang mit den I"ig. 5, 6 und 11 erläutert wird. Jedes der lastbeaufschlagten Ventile ist unabhängig einstellbar, um den Gegendruck auf die Düsen seiner Gruppe zu ändern; es ist daher möglich, aus jeder Düsengruppe in Querrichtung des Walzguts 20 unterschiedliche Kühlmittelmengen strömen zu lassen. Diese Regulierventile 52, 54, 55 und 56 sind generell als Vorrichtungen zum Zuführen von Signalen zu den verschiedenen Düsen und Düsengruppen anzusehen, so daß die Durchflußmenge des Kühlmittels entsprechend dem Signal oder der Druckänderung änderbar ist.

Es ist ersichtlich, daß der Grad der Kühlung des Walzguts 20 durch Ändern der Kühlmittelmenge, die den verschiedenen Düsengruppen zugeführt wird, regulierbar ist. Da der Mittel-

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- werdes Walzguts wärmer als der übrige Teil des Walzguts ist, ist das Regulierventil 52 so einstellbar, daß den Düsen der Mittelgruppe 34g mehr Kühlmittel zugeführt wird als den anderen Düsen, so daß über die Breite des Walzguts eine gleichmäßige Temperatur erhalten wird.

Wenn das Walzgerüst für schmaleres Walzgut verwendet wird, können die Düsen der Gruppe 44g eventuell entfallen, da das Walzgut nicht breiter als die Gruppe 40 sein kann.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist jede der Düsen 30 und 30' verstellbar; die Mittel zum Verstellen der Düse sind bevorzugt jeweils an der Düse angeordnet. Die Verstellelemente für einzelne Düsen werden noch im einzelnen erläutert, es ist jedoch zu beachten, daß diese Verstellelemente zumindest teilweise auf den Gegendruck ansprechen, mit dem die von jeder Düsengruppe ausströmende Steuerflüssigkeit durch die lastbeaufschlagten Ventile 52-56 beaufschlagt wird.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine der Düsenplatten 60, die die Düsen 30 tragen. Nach Pig. 4 hat die Düsenplatte 60 eine Ausnehmung 62 zur Aufnahme einzelner Düsen an voneinander beabstandeten Stellen über die Breite der Düsenplatte. Diese Düsen 30 sind in Ausnehmungen 62 passende gesonderte Einheiten. Sie sind in den Ausnehmungen durch Platten 64 gehalten, die Schultern 66 der Düsen 30 überlappen und die Düsen 30 dadurch in den Ausnehmungen 62 halten. Die Platten 64 sind an der Düsenplatte 60 durch lösbare Schrauben 67 gesichert. Die Länge jeder Platte 64 ist gleich dem Mitten-

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abstand zwischen Düsen 30, so daß einzelne Düsen zu Reparatur- und/oder Austauschzwecken entfernbar sind, indem die Platten 64 auf beiden Seiten einer Düse entfernt werden. Die Düsenplatte 60 weist eine Verteilerleitung 68 zur Zufuhr von Kühlmittel zu den verschiedenen Düsengruppen auf.

Fig. 5 zeigt schaubildlich eine der Düsen 30. Dabei ist die Form des Gehäuses, das in die Ausnehmung 62 der Düsenplatte von Fig. 4 paßt, nicht gezeigt.

Die Düse umfaßt ein Gehäuse 72, das eine zylindrische Kammer umschließt, in der ein Kolben 74 hin- und hergeht.'Eine Schulter 76 im Gehäuse 72 begrenzt den Abwärtshub des Kolbens 74. Der Kolben hat wie üblich einen Dichtungsring und wird von einer Schraubenfeder 78 nach unten in Kontakt mit der Schulter 76 gedrückt.

Die Düse hat eine Ausströmöffnung 80, in die sich eine Zunge 83 erstreckt. Die Zunge 83 ist mit dem Kolben 74 einstückig ausgebildet.

Die Zunge 83 verjüngt sich und erstreckt sich durch die Ausströmöffnung 80, die erwünschtenfalls konisch ausgebildet sein kann. Wenn der Kolben 74 am unteren Ende seines Hubs angelangt ist (vgl. Fig. 5),· hat die Zunge 83 ihre am weitesten nach unten sich erstreckende Stellung in der Ausströmöffnung 80, und der Spielraum zwischen der Zunge 83 und der Wandung der Ausströmöffnung 80 ist am kleinsten. Es ist ersichtlich, daß während des Aufwärtshubs des Kolbens 74 die Steigbewegung der Zunge 83 einen kleineren Zungenquer-

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schnitt in die Ausströmöffnung 80 bringt, und der Spielraum zwischen der Zunge und der Öffnungswandung wird vergrößert, so daß mehr Kühlmittel aus der Düse strömt.

Kühlmittel wird in das Gehäuse 72 durch eine Leitung 68a eingeführt, die von der sämtliche Düsen 30 speisenden Verteilerleitung 68 abzweigt. In Pig. 5 ist die Kühlmittelströmung durch Pfeile angedeutet, und das Kühlmittel wird aus einem Vorratsbehälter 84 durch eine Pumpe 86 angesaugt. Die Leitung 68a öffnet sich unterhalb des Kolbens 74 in das Gehäuse 72. Durch den Kolben 74 verläuft eine Entlastungsöffnung 88, so daß ein Teil der aus der Leitung 68a in das Gehäuse 72 strömenden Flüssigkeit in das Gehäuse oberhalb des Kolbens 74 abströmt.

Das durch die Entlastungsöffnung 88 strömende Kühlmittel entweicht aus dem Gehäuse 72 durch die Entlastungsleitung 3Ox, die zu einem Gehäuse 92 des lastbeaufschlagten Ventils 52 führt. Dieses umfaßt einen Ventilkörper 94, der auf einem beweglichen Ventilsitz 96 sitzt. Eine Druckfeder 98 hält den Ventilsitz 96 gegen eine im Gehäuse 92 ausgebildete Schulter 99 nach unten. Der Ventilkörper 94 wird durch eine Feder 102 in Kontakt mit dem Ventilsitz 96 geschoben, bis der Druck unter dem Ventilsitz 96 ausreicht, um einen Kontakt des Ventilkörpers 94 mit einer Schulter 103 im Gehäuse 92 zu bewirken.

Das Oberende der Feder 98 liegt an einer Endplatte 104 an, die ein Kugellager 106 gegen eine Buchse in der Mitte einer auf das obere Ende des Gehäuses 92 geschraubten Schraubkappe 108 drückt.

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Durch Verdrehen der Schraubkappe 108 auf ihrem Gewinde nach oben oder unten ist der Druck der Feder 98 so änderbar, daß die auf den Ventilsitz 96 und den Ventilkörper 94 wirkende Last geändert wird. Je kleiner der auf die Feder 98 ausgeübte Druck ist, desto leichter kann sich der Ventilsitz 96 nach oben bewegen und desto geringer kann der Druck in der Entlastungsleitung 3Ox zum Heben des Ventilsitzes sein.

Wenn der Ventilsitz 96 gehoben wird, strömt Kühlmittel durch eine Leitung 110 zurück zum Kühlmittelbehälter 84 oder, falls das System nicht mit Rückführung arbeitet, in die Entsorgung. In Fig. 5 steht die Feder 98 unter einem starken Kompressionsdruck, und es ist ein hoher Druck in der Entlastungsleitung 3Ox erforderlich, um den Ventilsitz 96 zu heben. Der Druck in der Entlastungsleitung 3Ox iet hoch, wie durch ein Manometer 112 angezeigt ist. Der Kühlmitteldruck im Gehäuse 72 über dem Kolben 74 ist ebenso hoch wie in der Entlastungsleitung 3Ox, und dieser Druck hält zusammen mit der Kraft der Feder 78 den Kolben 74 am unteren Ende seines Hubs und schiebt die Zunge 83 weit genug in die Ausströmöffnung 80, so daß die Flüssigkeitsströmung auf ihren kleinsten Wert reduziert wird.

Nach Fig. 6 ist die Schraubkappe 108 auf die Gewindegänge des Gehäuses 92 hinreichend weit aufgeschraubt, um den Druck der Feder 98 stark zu verringern. Dadurch kann der Ventilsitz 96 mit wesentlich geringerem Druck in der Entlastungsleitung 3Ox gehoben werden, und die Kühlmittelströmung aus dem Gehäuse 72 über dem Kolben 74 verringert

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den Druck gegen die Oberseite des Kolbens 74, so daß der Kühlmitteldruck unter dem Kolben diesen gegen den Druck der Feder 78 hebt. Dadurch wird die Zunge 83 aufwärts verschoben, wodurch der offene Querschnitt zwischen der Zunge und der Wandung der Ausströmöffnung 80 stark vergrößert wird, was wiederum eine stärkere Kühlmittelströmung auf das Walzgut 20 zur Folge hat.

Aus einem Vergleich der Pig. 5 und 6 ist ersichtlich, daß das am Abströmende der Entlastungsleitung 3Ox befindliche lastbeaufschlagte Ventil 52 ein verstellbares Regelglied zum Ändern der Durchflußmenge durch die Düsen 30 ist. Es ist jedoch auch ersichtlich, daß die Regelglieder 'oder Ventile 52, 54, 55 und 56 (vgl. Fig. 2a) in Reihe mit den Verteilerleitungen 32, 34, 40 und 44 der Düsengruppen verwendbar sind, um den Gegendruck in den Entlastungsleitungen 3Ox und die resultierende Durchflußmenge von Kühlmittel zu den Düsen 30 der jeweiligen Gruppen zu ändern.

Die Verteilerleitung 68 führt sämtlichen Düsen aller Gruppen 32g, 34g, 40g und 44g kühlmittel unter gleichem Druck zu; und die aus den Düsen jeder einzelnen Gruppe ausströmende Kühlmittelmenge ist durch den Gegendruck in den Verteilerleitungen 32, 34, 40 und 44 bestimmt, die in der Unterseite der Düsenplatte 60 verlaufende Kanäle sind, die durch Verschlußstreifen 113 verschlossen sind, die dauerhaft an der Düsenplatte gesichert sind.

Die Arbeitsweise der Düse 30 nach den Fig. 5 und 6 kann so geändert werden, daß sie praktisch umgekehrt wie in den

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Fig. 5 und 6 arbeitet. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 11 gezeigt. Teile von Pig. 11, die Teilen von Fig. 5 entsprechen, sind mit gleichen, jedoch einfach gestrichenen Bezugszeichen "bezeichnet. Eine Düse 30' hat ein Gehäuse 72', in dem sich ein Kolben 74' im zylindrischen Gehäuseinneren auf- und abbewegt. Eine Schulter 76' ist im Gehäuse 72' tiefer als die Schulter nach Pig. 5 vorgesehen, und zwischen der Unterseite des Kolbens 74' und der Schulter 76' ist eine Feder 116 zusammengedrückt. Eine Dichtung 118 in der Schulter 76· dichtet den Zylinderraum oberhalb der Schulter gegen den Raum des Gehäuses 72^f unterhalb der Schulter ab. Kühlmittel strömt von der Verteilerleitung 68· durch die Leitung 68a¹ zu dem unter der Schulter 7*6' liegenden Raum im Gehäuse 72', und das ganze in diesen Raum eintretende Kühlmittel kann nur durch die Ausströmöffnung 80· der Düse austreten.

In Pig. 11 besteht die Entlastungsleitung aus einer Ausströmöffnung 120, die von einer mittigen Bohrung 122 durch die Außenfläche des Kolbens 74' führt, wo der Durchmesser des Kolbens verringert und von der Peder 116 umgeben ist. Eine gesonderte Leitung 124 führt von der Verteilerleitung 68^f in das Oberende des Gehäuses 72' und ist an einer über dem Kolben liegenden Stelle mit dem Zylinder verbunden, in dem der Kolben 74' verschiebbar ist. Das Kühlmittel strömt nicht, wie in den Pig. 5 und 6, nach oben durch den Kolben und entweicht durch eine Ausströmleitung, sondern nach. Pig. 11 strömt es von oberhalb des Kolbens 74' durch eine Entlastungsleitung 120 im Kolben und an den Gängen der Peder 116 vorbei in eine Entlastungsleitung 3Ox¹. Diese

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- yg-

Abzweigleitung 3Gx¹ führt zu einem lastbeaufschlagten Ventil wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Pig. 5 und 6 und von dort in einen Behälter oder Sumpf 84' oder in die Entsorgung, wenn das System rückführungslos arbeitet.

Der Hauptunterschied in der Punktion des Ausführungsbeispiels nach Pig. 11 gegenüber demjenigen nach den Pig. 5 und 6 besteht darin, daß durch die Erhöhung des Gegendrucks in der Entlastungsleitung 5Ox¹ in Pig. 11 der Kolben 74' mit Hilfe der Peder 116 gehoben wird, wogegen eine Erhöhung des Gegendrucks in der Entlastungsleitung 3Ox nach den Pig. 5 und 6 eine Abwärtsbewegung des Kolbens 74 bewirkt. Da die Verjüngung der Zunge 83' von Pig. 11' und von Pig. 5 und 6 in der gleichen Richtung verläuft, bewirkt eine Erhöhung des Gegendrucks in der Entlastungsleitung 3Ox¹ von Pig. 11 einen erhöhten Plüssigkeitsausstoß aus der Düse 30', während eine Erhöhung des Gegendrucks in der Entlastungsleitung 3Ox der Pig. 5 und 6 eine Abwärtsbewegung des Kolbens 74 und eine Verringerung der aus der Düse strömenden Kühlmittelmenge zur Polge hat. In beiden Fällen ist jedoch die aus der Düse austretende Kühlmittelmenge dadurch verstellbar, daß die Belastung auf das Ventil am Ende der Entlastungsleitung 3Ox oder 3Ox¹ geändert wird. Der einzige Unterschied ist, daß im einen Pail eine Änderung zu höherem Druck und im anderen Pail zu niedrigerem Druck erfolgen muß.

Pig. 7 ist eine Schnittansicht eines Teils der Düsenplatte 60 mit den für die Düsen bestimmten Ausnehmungen 62, die Kühlmittelspeiseleitungen für Düsen entsprechend Pig. 11

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aufweisen. Z. B. führen Leitungen 124 von der Verteilerleitung 68 in die öfteren Enden der Ausnehmungen 62, und Fig. 7 zeigt ferner Leitungen 68a¹, die in die Ausnehmungen 62 an einer Stelle nahe der Ausströmöffnung 80 (Fig. 11) der Düse führen. Die einzige in einer Ausnehmung gezeigte Düse 30 von Fig. 7 hat eine mit der Leitung 44' verbundene Entlastungsleitung 3Ox^f. Andere Düsen anderer Düsengruppen haften entsprechende mit den Leitungen 32^f, 34^fund 40' verbundene Entlastungsleitungen 3Ox¹, so daß die Regelung der Kühlmittelströmung von verschiedenen Düsengruppen durch Regelung des die Leitungen "beaufschlagenden Gegendrucks erfolgt.

Bei einer geftauten Einrichtung "befinden sich die lastfteaufschlagten Ventile nach den Fig. 5 "und 6 nicht auf den Düsenplatten, sondern "bevorzugt an solchen Stellen von Teilen der Einrichtung, die sich nicht auf eine Änderung des Auftreffwinkels der Kühlmittelstrahlen auf das Walzgut einstellen.

Fig. 7 zeigt in gleichen Abständen voneinander verlaufende Leitungen .32', 34', 40' und 44'. Diese Leitungen führen zu Gegenbohrungen 132 in dem Ende der Düsenplatte 60. In jeder Gegenbohrung 132 ist ein Anschlußstück 134 angeordnet, und die Anschlußstücke sind wie Kolften in einem Zylinder in den Gegenftohrungen verschieftftar. Schrauftenfedern 136 drücken die Anschlußstücke 134 gegen das Ende der Düsenplatte 60. Üfter den Enden der Gegenftohrungen 132 ist eine Platte 140 angeordnet; die durch Öffnungen in dieser Platte 140 sich erstreckenden Teile der Anschlußstücke haften einen

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- 18T-

etwas kleineren Durchmesser als die Gegenbohrungen 132, so daß die Anschlußstücke 134 mit Schultern ausgebildet sind, die ihre Herausschie'be'bewegung aus den Gegenbohrungen 132 "begrenzen.

Jedes Anschlußstück 134 hat eine sich verjüngende Endfläche 144, die in einen mit einer komplementären Verjüngung ausgebildeten Sitz in einer Platte 146 paßt, die sich mit der Düsenplatte 60, von der sich die Anschlußstücke 134 erstrecken, als eine Einheit "bewegt. Die Platte 146 ist über die Oberfläche einer ortsfesten Fläche 150 verschiebbar, an der die Platte 146 mittels Schrauben befestigt ist, die Schlitze 154 in der Platte 146 .durchsetzen. Diese Schrauben sind gelockert, um eine Bewegung der Düsenplatte 60 um ihre Drehachse 158 zu gestatten. Die Schlitze 154 sind hinreichend lang, um die erforderliche Verstellung der Düsenplatten 60 für den vollen Bereich von Auftreffwinkeln der Kühlmittelstrahlen auf das Walzgut aufzunehmen.

Die ortsfesten Flächen 150 durchsetzende Öffnungen 160 stehen mit gewölbten Vertiefungen 162 in der Fläche 150 in Verbindung. Diese gewölbten Vertiefungen 162 sind hinreichend lang und um die Drehachse der Platte I46 gewölbt, so daß ein. Kanal 163 von dem Ende des Anschlußstücks, an dem die sich verjüngenden Endflächen 144 anliegen, immer mit der Vertiefung 162 und somit mit der Öffnung 160 verbunden ist, und zwar unabhängig von der Einstellung der Platte 146 längs den Schlitzen 154. Zwischen den Außen-

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rändern der Vertiefung 162 und der Rückfläche der Platte 146 ist ein Dichtungsring vorgesehen, der den Austritt von Kühlmittel, das durch das Anschlußstück 134 in die Vertiefung 162 strömt, verhindert.

Pig. 8 zeigt eine ähnlich ausgebildete Platte 146' für die untere Düsenplatte, die unter dem Walzgut angeordnet ist.

Nach Fig. 7 "besteht jede Düsenplatte 60 aus einem Rohrelement 170 mit voneinander "beanstandeten Öffnungen 172, durch die den zu den Ausnehmungen 62, in denen die Düsen angeordnet sind, führenden Leitungen Kühlmittel zugeführt wird. Das Rohrelement 170 hat eine Halterung 174. Έβ ist zu "beachten, daß Halterungen 174 an entgegengesetzten Enden des Rohrelements 170 vorgesehen sind und daß das Rohrelement 170 an dem Ende geschlossen ist, das dem in Pig. gezeigten Ende fernliegt.

Die Leitungen und Ausnehmungen für die Düsen sind in einer Platte 176 ausgebildet, die durch eine Schweißnaht 178 oder in einer anderen, die Düsenplatte zu einer einstückigen Einheit formenden Weise am Rohrelement "befestigt ist.

Die sich mit der Düsenplatte "bewegenden Teile des Rohrelements 170 sind "bevorzugt durch Schweißstellen 178 an Anschlußstücken 180 gesichert, so daß jedes Anschlußstück 180 mit dem übrigen Rohrelement 170 eine Einheit bildet.

Das Anschlußstück 180 nach Pig. 7 hat eine Endfläche 182, die an einem Dichtungselement 184 anliegt, das in einem

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festangeordneten Lager 186 drehbar ist, das durch, lösbare Befestigungselemente 190 an einem Hauptrahmen 188 gesichert ist. Kompressionsfedern 192 drücken das Dichtungselement 184 gegen die Dichtungsfläche 182, so daß eine "bewegliche Dichtungsleitung für Kühlmittel, das' durch eine Leitung 193 in die durch den Pfeil 194 bezeichnete Richtung strömt, gebildet ist.

Zusätzlich zu den Halterungen 174 ist die Düsenplatte 60 durch ein Lager 196 gehalten, das sich über den größten Teil der Länge des Rohrelements 170 erstreckt und den größten Teil des TJmfangs desselben umschließt (vgl. Pig. 4). Zwischen den abgewinkelten Endflächen 198 des Lagers 196 is*b hinreichend offener Raum vorhanden, um die erwünschte 'Winkelverschiebung der Düsenplatte 60 zu ermöglichen. Dieses Lager 196 ist an einem ortsfesten Teil des Rahmens des Vielwalzengerüsts, der die Düsenplatten 60 abstützt, befestigt, und für jede Düsenplatte ist ein solcher ortsfester Rahmenteil vorhanden·.·

Pig. 10 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, in dem einem Gehäuse 204 Kühlmittel durch ein ein Gewinde aufweisendes Anschlußstück 206 zugeführt wird. Das Gehäuse 204 enthält eine Kammer 208, die an ihrem Vorderende durch einen Block 210 verschlossen ist, in dem ein Düsenanschlußstück angeordnet ist. Die die Düseneinheit enthaltende Buchse im Block 210 weist eine an ihr mittels lösbarer Schrauben 68b befestigte Platte 64b auf. Solche Teile von Pig. 10, die Teilen aus anderen Piguren entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen mit dem Index "b" bezeichnet.

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Der Aufbau der Düseneinlieit nach Fig. 10 ist ähnlich dem nach Pig. 11, und die Leitung 68b nach Fig. 11 verläuft teilweise in dem Block 210 von Fig. 10 und teilweise in dem Raum um den Kolben 74b. In das Gehäuse 30b auf der Seite des Kolbens 74b, mit der die Zunge 83b verbunden ist, eintretendes Kühlmittel strömt durch eine Entlastungsöffnung 12Ob in den Raum auf der von der Zunge 83b fernen Seite des Kolbens. Dieser Teil des Gehäuses hat eine Entlastungsleitung 3Oxb, die durch die Wand des Gehäuses 204 und durch den Block 210 zu einem Auslaß 44b führt, der der Verteilerleitung 44 nach den Fig. 4 und 7 entspricht.

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-ZS-

Leerseile

Claims

Patentansprüche

1.)Walzgerüst mit Kühlmittel-Sprüheinrichtung zum Walzen Ton Blechen, mit Arbeitswalzen, durch deren Walzspalt das Walzgut zur Verringerung seiner Dicke hindurchführbar ist, und mit einer Einrichtung zum Kühlen des Walzguts, die umfaßt: mehrere Gruppen von Sprühdüsen mit Ausströmöffnungen, wobei die Düsen im Abstand voneinander parallel zu den Walzenachsen und quer zur Breite des Walzguts angeordnet sind, eine mit den Düsen an verschiedenen Stellen in Breitenerstreckung des Walzguts verbundene Speiseleitung, eine Verstellvorrichtung an jjeder Düse zum Regeln des Kühlmitteldurchsatzes, und verschiedene mit den Verstellvorrichtungen der verschiedenen Düsen verbundene Regelvorrichtungen zum selektiven Regeln des Kühlmittelstroms zu den verschiedenen Düsen,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (3G; 3Q¹) ein bewegliches Glied (83; 83'; 83b) aufweist, das sich in die Ausströmöffnung (80; 80") erstreckt und in bezug auf diese verschiebbar ist zum Ändern des Querschnittsbereichs der aus der Düse führenden Kühlmittelausströmöffnung, um zu verhindern, daß eine Verringerung des Kühlmitteldurchsatzes eine entsprechende Verringerung der Ausströmrate des Kühlmittelsprühstrahls aus der Düse (30; 30») bewirkt, und

daß die Verstellvorrichtung aufweist: eine vor der Ausströmöffnung (80; 80') liegende Kammer, eine bewegliche Wand, deren eine Seite der Kammer zugewandt ist und die auf Änderungen des Kühlmitteldurchsatzes zur Düse (30; 30') an-

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spricht und wirksam mit dem beweglichen Glied (83; 83'; 83b) verbunden ist, so daß dieses sich bei einer Verschiebung der Wand ebenfalls bewegt, und eine Vorrichtung zum Beaufschlagen der anderen Seite der Wand mit einem Gegendruck.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düsengruppe (32g) zum Kühlen einer mittigen, in Walzgutlängsrichtung verlaufenden Walzgutzone, eine zweite Düsengruppe (34g) zum Kühlen von zwei in Walzgutlängsrichtung verlaufenden Walzgutzonen, deren jeweils eine auf einer Seite der mittigen Zone liegt, und eine dritte Düsengruppe (40g) zum Kühlen von zwei weiteren in Walzgutlängsrichtung verlaufenden Walzgutzonen, deren jeweils eine auf jeder Seite der vorgenannten von der mittigen Zone fernen Walzgutzonen liegt, angeordnet sind, wobei jede Düsengruppe (32g, 34g, 4Og) ihre eigenen, von den Walzen (18, 19) und Düsen (30; 30«) fernen Verstellmittel zum Steuern der Verstellmittel der einzelnen Düsen (-30; 30') umfaßt.

3« Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung für jede Düse (30; 30') umfaßt: eine Zunge (83; 83«; 83b), die sich in eine Kühlmittelausströmöffnung (80; 80') der Düse (30; 30») erstreckt, eine mit der Zunge (83; 83') verbundene bewegliche Wand (74» 74'; 74b) zur Bewegungsübertragung auf die Zunge (83; 83'; 83b), eine Kammer, deren eine Wand durch die bewegliche Wand gebildet ist, eine Vorrichtung

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(31; 68) zur Zufuhr eines einseitig gerichteten Kühlmittelstroms zur Kammer zum Beaufschlagen der Wand mit einem kontinuierlichen Druck in einer Richtung, eine die Wand in entgegengesetzter Richtung mit Druck beaufschlagende Feder (78), eine Entlastungsleitung (3Ox; 3Ox¹; *30xb), durch die Kühlmittel aus der Kammer entweicht, ein lastbeaufschlagtes Entlastungsventil (52, 54, 55, 5S) in der Entlastungsleitung (3Ox; 3Ox¹; 30xb), eine Vorrichtung zum Ändern der das Entlastungsventil beaufschlagenden Last zum Verstellen eines Gegendrucks in der Kammer und Regeln der Lage der beweglichen Wand (74; 74'; 74b) und des resultierenden Öffnungsbereichs der Düsenausströmöffnung (80; 80'), und eine automatische Regelvorrichtung zum Verstellen der Düsen (30; 30¹), wobei die Regelvorrichtung ein Glied aufweist, das aufgrund von Änderungen von den Düsenverstellmitteln zugeführten Gegendrucksignalen beweglich ist.

4. Walzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelausströmöffnung (80; 80») jeder Düse (30; 30·) eine Fläche aufweist, die einer Fläche der Zunge (83; 83'; 83b) gegenüberliegt, wobei eine der Flächen sich verjüngend ausgebildet ist derart, daß eine Relativbewegung der Zunge längs der Achse der Ausströmöffnung den offenen Querschnittsbereich der Düsenausströmöffnung (80; 80'), durch die Kühlmittel aus der Düse (30; 30") strömt, ändert, und daß das Glied der automatischen Regelvorrichtung, das aufgrund von Änderungen eines Gegendrucksignals der Ent-

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lastungsöffnung (88; 120) verschiebbar ist, ein oberhalb der Ausströmöffnung (801 80·) liegender Kolben (74; 74«; 74b) ist, der dem Druck des Kühlmittels in der Düse (30; 30') ausgesetzt ist.

5. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenverstelleinrichtung eine eine Kammer einschließende bewegliche Wand, eine die Kammer mit einem einseitig gerichteten Kühlmittelstrom beaufschlagende Vorrichtung und eine Vorrichtung, die dem Gegendruck des durch die Ausströmöffnung (80; 80') strömenden Kühlmittels ausgesetzt 1st zum Ändern des offenen Quer-

Schnittsbereichs der Ausströmöffnung der Düse (30; 30·), aufweist.

6. Walzgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse (30; 30') bewegliche Glieder hat, die sich in bezug aufeinander bewegen zum Ändern der aus der Düse strömenden Kühlmittelmenge, wobei diese Bewegung in solcher Richtung erfolgt, daß aufgrund einer Erhöhung des Gegendrucks des durch die Ausströmöffnung (80; 80·) strömenden Kühlmittels ein erhöhter Kühlmittelausstoß erfolgt.

7· Walzgerüst nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Entlastungsöffnung (88; 120), durch die Kühlmittel von einer Seite der beweglichen Wand (74> 74') zur anderen strömt, wodurch der Druck auf eine Seite der Wand verringert wird.

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8. Walzgerüst nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Entlastungsleitung (3Ox¹) für die Entlastungsöffnung (120) durchströmendes Kühlmittel, wobei das Kühlmittel durch die Entlastungsleitung (3Ox¹) strömt, ohne durch die Düse (30; 30^f) zu strömen.

9. Walzgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung ein lasfbeaufschlagtes Ventil, das die Kühlmittelströmung durch eine Entlastungsleitung (3Ox; 3Ox¹) regelt, und ein Verstellelement für die das Ventil beaufschlagende Laßt zum Ändern des Gegendrucks des durch die Ausströmöffnungen strömenden Kühlmittels, mit dem das lastbeaufschlagte Ventil das Kühlmittel in der Entlastungsleitung und in der Kammer hinter der beweglichen Wand(74; 74') beaufschlagt, aufweist.

10. Walzgerüst nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsleitung (3Ox¹) mit der Kammer auf einer solchen Seite der beweglichen Wand (74^f) in Verbindung steht, daß bei Beaufschlagung mit erhöhtem Druck die Düse (30') in Richtung eines erhöhten Kühlmitteldurchsatzes verstellt wird.

11. Walzgerüst nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsleitung ('3Ox) mit der Kammer auf einer solchen Seite der beweglichen Wand (74) in Verbindung steht, daß bei Beaufschlagung mit erhöhtem Druck die Düse (30) in Richtung eines verminderten Kühlmitteldurchsatzes verstellt wird.

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- yr-

12. Walzgerüst nach. .Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung für die verschiedenen Düsengruppen ein verstellbares Hauptregulierorgan, das einen Gegendruck des durch eine jeder Düse (30; 30'),zugeordnete Entlastungsöffnung (88, 120) strömenden Kühlmittels bestimmt, aufweist, und daß die Düsen der verschiedenen Düsengruppen (32g, 34g, 40g) je eine Vorrichtung sum Verstellen des Querschnittsbereichs der Ausströmöffnungen (80; 80·) der Düsen (30; 30') zum Ändern der auf das Walzgut (20) ausströmenden Kühlmittelmenge aufweisen, wobei die Vorrichtung eine bewegliche Wand (74; 74')_f die aufgrund des Gegendrucks des durch die Entlas^ungsöffnung (88; 120) und weiter durch Regulierorgane (52, 54, 55, 56) strömenden Kühlmittels verschiebbar ist, und ein weiteres einstellbares Druckregelorgan, das den Druck des den Düsen (30; 30') zugeführten Speisekühlmittels regelt, aufweist.

13. Walzgerüst nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch sich über die Breite des Walzspalts erstreckende Düsenplatten (60), wobei diese über und unter dem Walzgut (20) sowie vor und hinter dem Walzspalt angeordnet sind und jede Düsenplatte (60) mehrere Düsen (30; 30') trägt, die mit ihren Düsenplatten (60) als Einheit beweglich sind;

durch eine Halterung (196j_vfür jede Düsenplatte (60), wobei diese auf ihrer "Halterung winkelmäßig um eine Schwenkachse verstellbar ist zum Ändern des Auftreffwinkels der aus den Düsen austretenden Kühlmittelstrahlen auf das Walzgut (20);

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, - ORIGINAL

durch eine Speiseleitung (68) für die verschiedenen Düsengruppen jeder Düsenplatte (60), die über die Breite der Düsenplatte (60) verläuft und an einem Ende der Düsenplatte (60) nahe deren Schwenkachse endet, wobei die Speiseleitungen (68) der Düsenplatten (60) leitungen (3Ox; 3Ox¹) für einen von jeder Düse (30; 30') zurückströmenden Teil des Kühlmittels aufweisen, die in sich durch eine Endfläche der Düsenplatte öffnenden Ausströmöffnungen enden, wobei die Endfläche als eine Einheit mit der Düsenplatte (60) bewegbar ist; durch zweite, ortsfeste Flächen (150), die den jeweiligen Endflächen der Düsenplatten (60) gegenüberliegen; durch in den zweiten Flächen (150) ausgebildete ΰϊΐ-nungen (162), durch die Kühlmittel aus den Ausströmöffnungen der Endflächen der Düsenplatten (60) strömt, wobei die zweiten Flächen (150) in bezug auf die Endflächen (146) ortsfest sind, so daß die Endflächen (146) der Düsenplatten (60) sich parallel zu den und über die zweiten, ortsfesten Flächen (150) bewegen, wenn die Düsenplatten (60) winkelmäßig um ihre Halterung (196) verschwenkt werden, wobei die Öffnung (162) in einer der gegenüberliegenden Flächen an jeder Düsenplatte (60) eine gewölbte Öffnung (162) ist, so daß sie mit der Öffnung der ihr gegenüberliegenden Fläche unabhängig von der winkelmäJßlgen, Einstellung der Düsenplatte in bezug auf ihre Halterung (196) in Verbindung steht; und durch eine Dichtung (166) zwischen den gegenüberliegenden Flächen (146, 150) um jede der gewölbten Öffnungen (162) zum Abdichten des Bereichs, an dem die Ein- und die Ausströmöffnungen miteinander verbunden sind.

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