DE3316992C2

DE3316992C2 - Vorrichtung zum Stabilisieren des Wasservorhanges in Kühlvorrichtungen für Bleche und Bänder

Info

Publication number: DE3316992C2
Application number: DE19833316992
Authority: DE
Inventors: Ernst Theodor Dr. 4030 Ratingen Sack
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1983-05-10
Filing date: 1983-05-10
Publication date: 1985-05-02
Also published as: DE3316992A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stabilisieren des aus Sr.hlitzdüsen auftretenden Wasservorhanges in Kühlvorrichtungen für Bleche und Bänder. Derartige Wasser-Kühlvorrichtungen sind beispielsweise der DE-PS 22 35 063 und Dc-OS 28 04 982 zu entnehmen. Es wird mit solchen Kühlvorrichtungen angestrebt, einen Wasservorhang mit möglichst laminarer Strömung zu erzeugen, und zwar bei großer Fallhöhe, um eine große Benetzungsbreite beim Auftreten des Wasservorhanges auf das zu kühlende Material zu erhalten. Mit zunehmender Fallhöhe jedoch nimmt auch die Fallgeschwindigkeit des Wasservorhanges zu und damit die Gefahr, daß der Wasservorhang sich an seinen seitlichen Oberflächen durch Reibung mit Umgebungsluft auflöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stabilisieren des Wasservorhanges zu schaffen, um letztlich die Fallhöhe vergrößern zu können. Angestrebt wird ein Wasservorhang mit weitgehend laminarer Strömung bei einer Fallhöhe von etwa 1,6 m.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung aus zwei spiegelbildlich zur Düsen-Austrittsöffnung angeordneten, sich parallel zur Schlitzdüse erstreckenden Luftführungsrohren mit radialen Luftdüsen zur Erzeugung von zwei zum Wasservorhang konvergierenden Luftschleiern. Indem in den Luftführungsrohren ein möglichst gleicher Luftdruck eingestellt wird, erzeugen die aus den radialen Schlitzdüsen austretenden Luftschieier an den beiden seitlichen Oberflächen des Wasservorhanges eine Luftbewegung, die möglichst der Fallgeschwindigkeit des Wasservorhanges entspricht, so daß die Relativbewegung zwischen Wasservorhang und Umgebungsluft verringert oder auf Null gebracht wird. Damit ist die Gefahr beseitigt, daß die laminare Strömung innerhalb des Wasservorhanges an den seitlichen Oberflächen aufreißt. Es versteht sich, daß über die Höhe des Wasservorhanges mehrere Paare von spiegelbildlich angeordneten Luftführungsrohren mit radialen Luftdüsen untereinander vorgesehen werden können.

Aus der DE-PS 19 17 621 ist eine Anlage zum Abschrecken von Aluminium und Aluminiumlegierungen bekannt geworden, bei der das Kühlmittel als Vorhang über Leitbleche unter einem Winkel auf das Metall aufgebracht wird. Um ein Zurückspritzen des Kühlmittels von der Bandoberfläche zu verhindern und um das zu kühlende Metallband vor der Berührung mit der Atmosphäre zu schützen, wird parallel zu dem Kühlmittelvorhang ein erhitztes Gas geblasen. Dieses Gas dient jedoch nicht der Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, nämlich bei einem Wasservorhang mit möglichst laminarer Strömung eine Stabilisierung zu schaffen, um letztlich die Fallhöhe vergrößern zu können.
Die Luftdüsen können an den Luftführungsrohren als Einzeldüsen in Reihen vorgesehen sein, jedoch empfiehlt sich die Ausführung der Luftdüsen als Schlitzdüsen, um auch in den Luftschleiern eine möglichst gleichmäßige Strömung einzustellen.
Die Luftfühnin^rohre werden zweckmäßig drehbar gelagert, um den Konvergenzwinkel der Luftschleier bis zu deren Parallelität einstellen zu können. Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig, den Abstand der spiegelbildlich angeordneten Luftführungsrohre zueinander veränderlich zu machen.

Bei unterschiedlicht/i Druck Verhältnissen in den Luftführungsrohren können die beiden der Stabilität des Wasservorhanges dienenden Luftschleier eine unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit erhalten, wodurch der Wasservorhang aus seiner senkrechten FaII-richtung seitlich abgelenkt würde. Um dies zu verhindern, werden gemäß der weiteren Erfindung unterhalb der Luftführungsrohre zwei schwenkbare Luft-Leitbleche spiegelbildlich angeordnet. Über diese Luft-Leitbleche kann die Strömungsgeschwindigkeit der Luftschleier seitenweise unterschiedlich beeinflußt werden, indem über ihre Schwenkbeweglichkeit der Winkel verändert wird, den jedes Luft-Leitblech mit -.'er zugeordneten seitlichen Oberfläche des Wasservoi hanges bildet. Hierdurch wird ein veränderlicher Düien-Effekt mit ent-'.prechend veränderlicher Beeinflussung der Luftgeschwindigkeit der Luftschleier erhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Die Wasser-Kühlvorrichtung besteht aus einem Wasserkasten 1 mit einer länglichen Schlitzdüse 2, deren Seitenwände 2a divergieren. Dem Wasserkasten 1 wird in nicht näher dargestellter Weise laufend Wasser zugeführt, das durch die Eintrittsöffnung E in die Rcchteck-Schlitzdüse 2 eintritt und aus der Austrittsöffnung .4 a's Wasservorhang 3 austritt. Die Strömung innerhalb des Wasservorhanges 3 soll möglichst laminar sein, und die Fallhöhe des Wasservorhanges wird zweckmäßig so groß gewählt, daß sich beim Aufprall des Wasservorhanges auf das zu kühlende Material 4 eine möglichst große Benetzungsbreite Bergibt. Damit bei großer Fallhöhe der Wasservorhang 3 nicht aufreißt und unstabil wird, sind spiegelbildlich zur Düsen-Austrittsöffnung A zwei sich parallel zur Schlitzdüse 2 erstreckende Luftführungsrohre 5, 6 mit radialen Luftdüsen 7, 8 zur Erzeugung von zwei zum Wasservorhang 3 konvergierenden Luftschleiern 9 und 10 angeordnet. Zur Beeinflussung des Konvergenzwinkels sind die Luftführungsrohre 5, 6 drehbar gelagert, was durch die Pfeile JI angedeutet ist. Die Luftschleier 9, 10 sollen eine Luftgeschwindigkeit haben, die etwa der Fallgeschwindigkeit des Wasservorhanges 3 entspricht, so daß zwischen den seitlichen Oberflächen des Wasservorhanges 3 und der Umgebungsluft keine oder eine möglichst geringe Gc-

schwindigkeitsdifferenz besteht, die zum Aufreißen der laminaren Wasserströmung führen könnte. Der Konvcrgcnzwinkel zwischen den Luftschleiern 9 und 10 wird so eingestellt, daß der Wasservorhang 3 nicht eingeschnürt wird. Im Ausführungsbeispiel sind die Luftdüsen 7,8 Schlitzdüsen.

Unterhalb der Luftführungsrohre 5,6 sind zwei Luftl.citblcche 12,13 spiegelbildlich angeordnet, die bei 12a bzw. 13a schwenkbar gehaltert sind, was durch die Pfeile 14 angedeutet ist Durch selektive Einstellung des Winkels, den die Luft-Leitbleche 12, 13 mit der ihnen zugeordneten seitlichen Oberfläche des Wasservorhanges 3 bilden, kann seitenweise unterschiedlich eine Art Düsen-Effekt eingestellt werden, um evtl. Unterschiedlichkeiten in der Strömungsgeschwindigkeit der Luftschleier 9 bzw. 10 auszugleichen.

Eine Geschwindigkeitserhöhung der Luftschleier 9, 10 durch den Düsen-Effekt ist auch erwünscht, um sie der Zunahme der Fallgeschwindigkeit des Wasservorhanges 3 anzupassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stabilisieren des aus einer Schlitzdüse (2) austretenden Wasservof hanges (3) in Kühlvorrichtungen für Bleche und Bänder, gekennzeichnet durch zwei spiegelbildlich zur Düsen-Austrittsöffnung (A) angeordnete, sich parallel zur Schlitzdüse (2) erstreckende Luftführungsrohre (5, 6) mit radialen Luftdüsen (7, 8) zur Erzeugung von zwei zum Wasservorhang (3) konvergierenden Luftschleiern (9, iO), deren Austrittsgeschwindigkeit der Fallgeschwindigkeit des Wasservorhanges (3) entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsen (2) Schlitzdüsen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftführungsrohre (5, 6) drehbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Luftführungsrohre (5,6) zwei schwenkbare Luft-Leitbleche (12, 13) spiegelbildlich angeordnet sind.