DE3209875A1

DE3209875A1 - Vorrichtung zum kuehlen von blech

Info

Publication number: DE3209875A1
Application number: DE19823209875
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 6638 Dillingen Kopf
Original assignee: Dillinger Huettenwerke AG
Current assignee: Dillinger Huettenwerke AG
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-09-29
Also published as: US4486009A; JPS58168418A; JPH0327286B2

Description

"Vorrichtung zum Kühlen von Blech"

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Kühlen von Blech, die einen den Blechquerschnitt allseitig mit geringem Abstand umgebenden, kühlwasserdurchflossenen Kanal aufweist, in dem das Blech durch Rollenpaare gehalten und in Längsrichtung des Kanals transportierbar ist, die von oben und unten aus einer mit dem Kanal verbundenen Wasserkammer heraus in den Kanal ragen.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 2 414 445 bekannt. Sie hat den Vorteil, das Blech an seiner Oberseite und seiner Unterseite mit gleichen, gleichmäßigen Kühlwasserströmen und dementsprechend gleichmäßig abzukühlen .

Vorher bekannt war, das Blech von oben und unten mit Kühlwasser zu besprühen, wobei das Kühlwasser an der Unterseite zurückprallt und abfällt, an der Oberseite jedoch nur am Blechrand abfliessen kann und sich infolgedessen zu einer durchgehenden Schicht von stellenweise beträchtlicher Höhe ansammelt, die an der Oberseite ganz andere Abkühlungsbedingungen als an der Unterseite schafft. Derartige Vorrichtungen sind z.B. in der DE-PS 1 508 386 und der DE-PS 2 245 390 beschrieben. Nach der ersteren sind die Rollen als Reifenwalzen ausgebildet, zwischen deren Reifen das aufgesprühte Wasser zusätzlich zur Seitenrichtung auch in der

Längsrichtung abfliessen kann, nach der letzteren sind die Rollen mit Schneckengängen besetzt, die gleichfalls einen Durchtritt des Wassers in Längsrichtung erlauben, dabei aber das Wasser außerdem nach der Seite wegdrücken.

Schwierig ist an der Vorrichtung nach der DE-OS 2 UlU UUS, den Kanal entlang seiner beiden Seiten abzudichten, was für die Anpassungsfähigkeit der Kanalhöhe an verschiedene Blechdicken erforderlich ist. Dafür ist, wie auch sonst, ferner der hohe Druck von Nachteil, mit dem das Kühlwasser durch den Kanal und in den genannten Wasserkammern um die Rollen herum gepreßt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art die Kühlwasserräume und -ströme so anzuordnen bzw. zu lenken, daß der Wasserdruck gesenkt wird und keine schwerwiegenden Dichtungsprobleme mehr auftreten.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß die Kanalwandung an den Rollen jeweils durchgezogen ist und die Wasserkammer abdeckt und die Rollen nur mit an ihrem Umfang überstehenden Ringscheiben durch in der Kanalwandung ausgenommene Schlitze greifen..

Diese Gestaltung konzentriert die Strömung auf den Kanal und beschränkt die Funktion der Wasserkammern darauf, ein Entweichen des Wassers aus dem Kanal zwischen den Rändern der Schlitze und den Scheiben durch Gegendruck zu verhindern. Das Wasser hat in dem Kanal, über sowie unter dem Blech, mit Ausnahme an den schmalen und daher kaum störenden Ringscheiben einen absolut geradlinigen, ungehinderten Weg. Die für die Kühlung und Wärmeabfuhr benötigte Strömungsmenge erfordert unter diesen Umständen nur noch einen Bruchteil des bislang aufzuwendenden Druckes. Damit schrumpft das Dichtungsproblem auf ein unbedeutendes Maß zusammen. .Darüber hinaus kann die gesamte Konstruktion, insbesondere die Einrichtung zur Höhenverstellung, viel leichter dimensioniert werden. Schließlich erhält man mit den gleichmäßigen Kühlwasserströmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders wenig verzogene, ebene Bleche.

Von besonderem Vorteil ist die Erfindung aber in der durch die Druck-

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verminderung ermöglichten einfachen Ausgestaltung, daß der Kanal und die Rollen insgesamt in einem Wasserbecken angeordnet sind, in dem die untere und die obere Kanalwandung jeweils eine für die unteren Rollen bzw. eine für die oberen Rollen gemeinsame Wasserkammer begrenzen.

Hier können die oberen Rollen zusammen mit der oberen Kanalwandung innerhalb des Beckens höhenverstellbar sein und die Wellen der Rollen mittels höhenverstellbarer Dichtungen durch die seitlichen Beckenwände hindurchgeführt werden. Die Dichtungen können in diesem Falle vergleichsweise kleine und problemlose Bälge sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß am einen Ende des Kanals jeweils eine schlitzförmige Einströmdüse über und unter dem Blech in Längsrichtung des Kanals in diesen hineinführt, die mit einer elastisch biegsamen Platte mit Spannung an dem Blech anliegt. Eine solche Einführung des Kühlwassers in den Kanal gibt dem Wasser von vornherein den Strömungsquerschnitt und die Strömungsrichtung, die es in dem Kanal hat. Das vergleichmäßigt die Abkühlungsbedingungen und dient der Verminderung des zu erzeugenden Druckes.

Vorzugsweise ist vor den Einströmdüsen mittels etwa parallel zu den genannten Platten angeordneter weiterer elastisch biegsamer Platten jeweils eine Kammer über und unter dem Blech eingerichtet, in der Blasdüsen auf das Blech nach der Seite hin gerichtet sind. Diese Einrichtung hält das Blech frei von Wasser, das jeweils am Rand der erstgenannten an dem Blech anliegenden Platte, wenn auch in geringfügiger Menge, rückwärts austritt und eine unregelmäßige Abkühlung zur Folge haben könnte.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abkühlen von Blech in einem senkrechten Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 in einem senkrechten Querschnitt.

Fig. 3 zeigt eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maßstab.

In einem Wasserbecken 1 von beispielsweise 6 m Länge, 3,50 m Breite und 1 m Höhe ist durch einen Zwischenboden und eine Zwischendecke ein

waagerechter Kanal 2 von einer Höhe abgeteilt, auf die weiter unten noch im einzelnen eingegangen ist. Der Zwischenboden, im folgenden als Kanalboden 3 bezeichnet, ist starr angeordnet. Die im folgenden als Kanaldecke 4 bezeichnete Zwischendecke ist um einige Zentimeter heb- und senkbar; sie ist über Verbindungsglieder 5 an einem an Spindeln 6 mittels eines Antriebs 7 heb- und senkbaren Rahmen 8 aufgehängt.

Unter und über dem Kanal 2 sind in dem Wasserbecken 1 paarweise Rollen 9 angeordnet, die mit auf ihrem Umfang sitzenden Ringscheiben 10 durch im Kanalboden 3 und in der Kanaldecke 4 ausgenommene Schlitze hindurch in den Kanal 2 greifen. Auch die Ringscheiben 10 der Rollenpaare sind paarweise angeordnet, d.h. eine über der anderen. Die Wellen 12 der Rollen 9 treten durch die Seitenwände des Wasserbeckens 1 und sind außerhalb des Wasserbeckens in Lagern 13 gelagert und über Kupplungen 14 und 15 jeweils mit einem Antrieb 16 verbunden.

Die Lager 13 für die oberen Rollen 9 sitzen an dem höhenverstellbaren Rahmen 8. Die Durchtritte der betreffenden Wellen durch die Beckenwand sind mit Hilfe von Bälgen 17 höhenverstellbar gemacht. Die betreffenden Kupplungen 15 zur Verbindung mit den starr angeordneten Antrieben 16 sind Exzenterkupplungen.

Zwischen den unteren und den oberen Rollen 9; d.h. jeweils zwischen den einander zugewandten Scheitelpunkten der Ringscheiben 10, sitzt ein Blech 18, das durch Drehung der Rollen in dem Kanal gemäß Fig. 1 von links nach rechts bewegt wird.

Am Eingang des Kanals 2 führen zwei aus Zuleitungen 19 und 20 gespeiste Einströmdüsen 21 unter und über dem Blech 18 in die beiden Zwischenräume zwischen dem Blech und dem Kanalboden 3 und der Kanaldecke 4.

Die Einströmdüsen 21 sind in Fig. 3 im einzelnen dargestellt. Sie verjüngen sich aus einem bauchigen Querverteiler 22 heraus auf die Höhe der Zwischenräume. Die untere Begrenzung 23 der unteren Einströmdüse ist an das Ende des Kanalbodens 3 angesetzt, die obere Begrenzung 24 der oberen Einströmdüse an das Ende der Kanaldecke 4. die Innenober-

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flächen jeweils stufenlos aneinanderschließend. Die andere Begrenzung besteht jeweils aus einer unter Spannung an dem Blech 18 anliegenden Blattfeder 25-

In einem Abstand vor den Blattfedern 25 sind in gleicher Weise zwei weitere Blattfedern 26 angeordnet. In den zwischen den Blattfedern 25 und den weiteren Blättfedern 26 gebildeten Kammern 27 münden Blas- . düsen 28 aus, die schräg auf das Blech 18 und schräg nach außen gerichtet sind.

Die gesamte Vorrichtung ist schließlich mit einer Rahmenkonstruktion über einem Auffang- und Vorratsbecken 30 angeordnet.

Die Vorrichtung wird durch entsprechende Höheneinstellung des heb- und senkbaren Rahmens 8 auf die Dicke des zu kühlenden Bleches eingestellt.

Dabei nimmt der Kanal 2 jeweils eine Höhe an, die gleich der Blechdicke vermehrt um diejenige, immer gleiche Höhe,bzw. Tiefe ist, mit der die unteren Ringscheiben 10 durch den Kanalboden 3 nach oben und die oberen Ringscheiben 10 durch die Kanaldecke L, nach unten in den Kanal ragen. Betragen diese Höhe und Tiefe im vorliegenden Ausführungsbeispiel z.B. je 20 mm, so ergibt sich bei der etwa kleinsten hier in Betracht kommenden Blechdicke von 5 mm eine Kanalhöhe von 45 mm und bei der etwa größten in Betracht kommenden Blechdicke von 80 mm eine Kanalhöhe von 120 mm.

Das ankommende Blech schiebt sich zwischen die Blattfedern 26 und die Blattfedern 25 und wird von den Rollen 9 erfaßt und in der Höhenmitte des Kanals durch diesen hindurchbewegt. Es ist dabei punktweise jeweils zwischen den einander zugekehrten Scheitelpunkten der Ringscheiben 10 der oberen und der unteren Rollen gehalten, und zwar im wesentlichen unter dem Gewicht der oberen Rollen 9 und des Rahmens

Über die Einströmdüsen 21 wird der zum Kühlen und Abtransportieren erforderliche Wasserstrom in zwei gleichen und unabhängig von der Blechdicke konstanten Teilströmen unter und über dem Blech in den

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Kanal 2 eingeleitet. Der Wasserspiegel steigt dabei in dem Wasserbecken 1 über der Kanaldecke L, so weit an, bis der statische Druck über den Schlitzen 11 dem dort von dem strömenden Wasser ausgeübten Druck die Waage hält. Das am Ende des Kanals 2 ausströmende Wasser fließt in das Auffang- und Vorratsbecken 30, aus dem dann die Einströmdüsen 21 wieder gespeist werden. Um am Ausgang des Kanals eine ungleichmäßige Einwirkung auf das Blech durch auf dessen Oberseite weiterfließendes Wasser zu verhindern, kann man hier Abstreifer, Blasdüsen o.a. anbringen.

Die Anpassung der Kühlleistung an verschiedenen Blechdicken ist bei gleichbleibendem Kühlwasserstrom durch Änderung der Transportgeschwindigkeit des Bleches möglich. Soweit bei dickeren Blechen, in der beschriebenen Vorrichtung etwa oberhalb 80 mm Blechdicke, die Vorrichtung für die benötigte Kühlung nicht ausreicht, kann man eine Berieselungsanlage nachschalten.

Claims

DR-INGW BERNHARDT 6600 Saarbrücken. Kobenhüttenweg 43

" PATENTANWALT . TELEFON ,068,, 65000

Patentansprüche: ' .

Γ 1.JVorrichtung zum Kühlen von Blech (18), die einen den Blechquerschnitt allseitig mit geringem Abstand umgebenden, kühlwasserdurchflossenen Kanal (2) aufweist, in dem das Blech (18) durch Rollenpaare (9) gehalten und in Längsrichtung des Kanals (2) transportierbar ist, die von oben und unten aus einer mit dem Kanal (2) verbundenen Wasserkammer (1) heraus in den Kanal (2) ragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwandung (3,A) an den Rollen (9) jeweils durchgezogen ist und die Wasserkammer (1) abdeckt und die Rollen (9) nur mit an ihrem Umfang überstehenden Ringscheiben (10) durch in der Kanalwandung (3,4) ausgenommene Schlitze (11) greifen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (2) und die Rollen (9) insgesamt in einem Wasserbecken (1) angeordnet sind, in dem die untere (3) und die obere (4) Kanalwandung jeweils eine für die unteren Rollen (9) bzw. eine für die oberen Rollen (9) gemeinsame. Wasserkammer (1) begrenzen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Rollen (9) zusammen mit der oberen Kanalwandung (4) innerhalb des Beckens (1) höhenverstellbar (6,7,8) sind und die Wellen (13) der oberen Rollen (9) mittelsjhöhenverstellbarer Dichtungen (17) durch die seitlichen Beckenwände hindurchgeführt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende des Kanals (2) jeweils eine schlitzförmige Einströmdüse (21) über und unter dem Blech (18) in Längsrichtung des Kanals (2) in diesen hineinführt, die mit einer elastisch biegsamen Platte (25) mit Spannung an dem Blech (18) anliegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Einströmdüsen (21), vorzugsweise mittels etwa parallel zu den genannten Platten (25) angeordneter weiterer elastisch biegsamer

Platten (26); jeweils eine Kammer (27) über und unter dem Blech (18) eingerichtet ist, in der Blasdüsen (28) auf das Blech (18), vorzugsweise nach der Seite hin, gerichtet sind.