EP0056917B1 - Device at the entrance and exit of sheet metal cooling machines - Google Patents
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- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
- C21D9/573—Continuous furnaces for strip or wire with cooling
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21B45/00—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
- 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
- B21B45/0218—Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
Definitions
- the present invention relates to machines for treating and in particular cooling sheets or other similar products, of the type comprising a lower frame and an upper frame in which are mounted sets of rollers for driving and guiding the sheet, operating in pairs. , the two frames delimiting an enclosure in which a treatment fluid circulates, this enclosure being closed at its two ends by movable flaps extending between the upper frame and the lower frame.
- Such a machine is described in particular in document FR-A-2 413 141.
- the purpose of this invention is therefore to provide an effective solution to this sealing problem.
- a machine for cooling sheets or the like of the type comprising an upper frame and a lower frame each comprising two side walls connected by a delimiting envelope.
- an enclosure in which a coolant circulates this enclosure being closed at its two ends by movable flaps extending between the upper frame and the lower frame, characterized in that it is provided at each end of the machine and outside the enclosure, on the one hand, a coolant recovery tank, carried by the lower frame and extending over the entire width of the machine, and on the other hand, means carried by the upper frame and arranged to project towards the interior of the machine a jet of fluid, directed against the current of the liquid tending to leave said machine.
- a plate cooling machine comprising an upper frame 10 and a lower frame 20.
- Each frame has side walls 11, 21 connected by metal envelopes 12, 22 comprising roughly flat parts 12a, 22a parallel to the sheet to spend in the machine and the curved portions 12 b, 22 b around the drive and guide rollers 13, 23.
- the metal sheaths delimit a chamber in which may circulate a cooling liquid, the enclosure being for this purpose connected to inlet and outlet conduits for this liquid, the conduits 14, 24 shown in the drawing being in this case the outlet conduits.
- the entry end of the machine is closed by one or more rigid flaps 30 moving approximately vertically, that is to say perpendicular to the direction of passage sheet metal.
- flaps 30 moving approximately vertically, that is to say perpendicular to the direction of passage sheet metal.
- a box beam 32 constituting a fluid reservoir is disposed between the two side walls 11 of the upper frame.
- This beam contributes to the rigidity of the machine and it is connected at its upper part to a source of fluid which, in the example shown, may be water.
- the lower wall 33 of this reservoir located in the extension of the flat horizontal wall 12a of the upper frame and fixed to this wall by any suitable means, delimits a slot 34 which is inclined relative to the horizontal so as to direct a blade of thin water towards the interior of the machine.
- the inclination of the slot relative to the horizontal is between 10 and 20 °, preferably of the order of 15 °.
- the slot has a thickness which can be of the order of 1 to 3 mm.
- the box 32 has a wall 36 inclined, at 45 ° for example, to ensure possible guiding of the product entering the machine.
- a recovery tank 40 is provided at the lower part of the machine, this tank being delimited by a box connecting the two side walls 21 of the lower frame of the machine and the upper wall of which is here constituted by the horizontal wall 22a of the envelope.
- This box has an opening 41 of relatively large dimension, extending over the entire width of the machine and also extending to the vicinity of the shutter 30.
- the opening 41 is preferably covered by a grid 41a.
- this box is connected to conduits 42 for evacuating the recovered liquid.
- the water supply to the upper tank 32 can be shut off.
- the residual leaks which can occur if the screen formed by the flaps 30 is not strictly sealed are collected in the tank 40 and evacuated.
- the reservoir 32 When a sheet has to enter the machine, the reservoir 32 is supplied and projects a roughly flat water jet whose speed can be of the order of 4 to 6 m per second, this jet being directed towards the inside the machine at an angle, which, as above, can be of the order of 10 to 20 °.
- this jet of water tends to oppose the outward flow of the coolant contained inside the machine. Furthermore, having a certain vertical component, it folds down this liquid which is thus recovered more efficiently in the tank 40.
- the jet continues to fulfill this same function but the water is then evacuated towards the sides of the machine, this function being further improved by the orientation of the deflectors 35.
- the water jet projected by the reservoir 32 fulfills the same function as above and s opposes the flow of the liquid contained in the machine by folding it towards the recovery tank.
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Description
La présente invention concerne les machines de traitement et notamment de refroidissement de tôles ou autres produits analogues, du type comprenant un bâti inférieur et un bâti supérieur dans lesquels sont montés des jeux de rouleaux d'entraînement et de guidage de la tôle, fonctionnant par paires, les deux bâtis délimitant une enceinte dans laquelle circule un fluide de traitement, cette enceinte étant obturée à ses deux extrémités par des volets mobiles s'étendant entre le bâti supérieur et le bâti inférieur. Une telle machine est décrite notamment dans le document FR-A-2 413 141.The present invention relates to machines for treating and in particular cooling sheets or other similar products, of the type comprising a lower frame and an upper frame in which are mounted sets of rollers for driving and guiding the sheet, operating in pairs. , the two frames delimiting an enclosure in which a treatment fluid circulates, this enclosure being closed at its two ends by movable flaps extending between the upper frame and the lower frame. Such a machine is described in particular in document FR-A-2 413 141.
Dans une telle machine, il est souhaitable de limiter ou d'éliminer les fuites de liquide de refroidissement qui ne manquent pas de se produire dans diverses circonstances aux extrémités de la machine. En particulier des fuites résiduelles se produisent même lorsque la machine est entièrement fermée. Des fuites plus importantes se produisent également lors de l'ouverture des volets d'entrée et de sortie, immédiatement avant l'entrée de la tôle dans la machine et immédiatement avant la sortie de cette tôle. Enfin, pendant que la machine est traversée par la tôle, des fuites se produisent principalement au-dessus de la tôle et de part et d'autre de cette dernière.In such a machine, it is desirable to limit or eliminate the coolant leaks which do not fail to occur in various circumstances at the ends of the machine. In particular, residual leaks occur even when the machine is fully closed. Larger leaks also occur when opening the inlet and outlet flaps, immediately before the sheet metal enters the machine and immediately before the sheet metal comes out. Finally, while the machine is traversed by the sheet, leaks mainly occur above the sheet and on either side of the latter.
Il est important de pouvoir éliminer de telles fuites, d'une part, pour que les abords immédiats de la machine demeurent aussi secs que possible et, d'autre part, pour éviter que la présence d'une certaine quantité d'eau à la surface supérieure de la tôle ne provoque un gradient thermique entre les surfaces inférieure et supérieure de la tôle, qui dans certains cas, peut être suffisant pour provoquer une déformation de cette tôle.It is important to be able to eliminate such leaks, on the one hand, so that the immediate surroundings of the machine remain as dry as possible and, on the other hand, to avoid that the presence of a certain amount of water at the upper surface of the sheet does not cause a thermal gradient between the lower and upper surfaces of the sheet, which in some cases may be sufficient to cause deformation of this sheet.
On connaît également (FR-A-2 231441) un appareil pour le refroidissement de barres, tiges ou fils métalliques comprenant un simple tube dans lequel débouchent des conduits d'amenée d'eau et qui porte au voisinage de ses extrémités- ouvertes - des buses projetant un jet d'eau formant écran et destiné à maintenir l'eau de refroidissement à l'intérieur du tube. Cette eau est évacuée par des fentes ménagées dans le fond du tube. Cet agencement sommaire ne peut convenir dans une machine du type défini précédemment.There is also known (FR-A-2 231441) an apparatus for cooling bars, rods or metal wires comprising a simple tube into which open water supply conduits and which carries near its open ends nozzles projecting a water jet forming a screen and intended to keep the cooling water inside the tube. This water is discharged through slots in the bottom of the tube. This summary arrangement cannot be suitable in a machine of the type defined above.
Le but de cette invention est donc d'apporter une solution efficace à ce problème d'étanchéité.The purpose of this invention is therefore to provide an effective solution to this sealing problem.
A cet effet, elle a pour objet un agencement des extrémités d'entrée et de sortie d'une machine de refroidissement de tôles ou produits analogues, du type comprenant un bâti supérieur et un bâti inférieur comportant chacun deux parois latérales reliées par une enveloppe délimitant une enceinte dans laquelle circule un liquide de refroidissement, cette enceinte étant obturée à ses deux extrémités par des volets mobiles s'étendant entre le bâti supérieur et le bâti infé rieur, caractérisé en ce qu'il est prévu à chaque extrémité de la machine et à l'extérieur de l'enceinte, d'une part, un bac de récupération du liquide de refroidissement, porté par le bâti inférieur et s'étendant sur toute la largeur de la machine, et d'autre part, des moyens portés par le bâti supérieur et agencés pour projeter vers l'intérieur de la machine un jet de fluide, dirigé à contre courant du liquide tendant à sortir de ladite machine.To this end, it relates to an arrangement of the inlet and outlet ends of a machine for cooling sheets or the like, of the type comprising an upper frame and a lower frame each comprising two side walls connected by a delimiting envelope. an enclosure in which a coolant circulates, this enclosure being closed at its two ends by movable flaps extending between the upper frame and the lower frame, characterized in that it is provided at each end of the machine and outside the enclosure, on the one hand, a coolant recovery tank, carried by the lower frame and extending over the entire width of the machine, and on the other hand, means carried by the upper frame and arranged to project towards the interior of the machine a jet of fluid, directed against the current of the liquid tending to leave said machine.
Suivant d'autres caractéristiques:
- - le bac de récupération constitue simultanément un caisson qui relie les deux parois latérales du bâti inférieur;
- - lesdits moyens portés par le bâti supérieur comprennent un réservoir relié à une source de fluide et comportant à sa partie inférieure au moins un orifice de projection de ce fluide;
- - le réservoir constitue simultanément un caisson qui relie les deux parois latérales du bâti supérieur;
- - le réservoir comporte dans sa paroi inférieure une fente inclinée vers le bas depuis l'intérieur du réservoir et par laquelle est projeté le fluide. De préférence, cette fente est inclinée sous un angle de 10 à 20° par rapport à l'horizontale;
- - le fluide projeté est de l'eau.
- - The recovery tank simultaneously constitutes a box which connects the two side walls of the lower frame;
- - Said means carried by the upper frame comprise a reservoir connected to a source of fluid and comprising at its lower part at least one orifice for projecting this fluid;
- - The tank simultaneously constitutes a box which connects the two side walls of the upper frame;
- - The reservoir has in its lower wall a slot inclined downward from the interior of the reservoir and through which the fluid is projected. Preferably, this slot is inclined at an angle of 10 to 20 ° relative to the horizontal;
- - the sprayed fluid is water.
L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dont:
- la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'une extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement suivant l'invention;
- la fig. 2 est une vue de dessus, suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
- fig. 1 is a longitudinal section view of an inlet end of a cooling machine according to the invention;
- fig. 2 is a top view, along line 2-2 of FIG. 1.
On voit sur la fig. 1 l'extrémité d'entrée d'une machine de refroidissement de tôles comprenant un bâti supérieur 10 et un bâti inférieur 20. Chaque bâti comporte des parois latérales 11, 21 reliées par des enveloppes métalliques 12, 22 comportant des parties à peu près planes 12a, 22a parallèles à la tôle devant passer dans la machine et des parties incurvées 12b, 22b qui entourent des rouleaux d'entraînement et de guidage 13, 23. Les enveloppes métalliques délimitent une enceinte dans laquelle peut circuler un liquide de refroidissement, l'enceinte étant à cet effet reliée à des conduits d'entrée et de sortie de ce liquide, les conduits 14, 24 représentés sur le dessin étant en l'occurence des conduits de sortie.We see in fig. 1 the inlet end of a plate cooling machine comprising an
Seule l'extrémité d'entrée de la machine a été représentée, mais il est bien entendu que l'extrémité de sortie de cette machine est, au moins, pour l'essentiel, réalisée de la même façon.Only the inlet end of the machine has been shown, but it is understood that the outlet end of this machine is, at least, for the most part, carried out in the same way.
L'extrémité d'entrée de la machine est obturée par un ou plusieurs volets rigides 30 se déplaçant à peu près verticalement, c'est à dire perpendiculairement à la direction de passage de la tôle. Ces volets guidés par rapport au bâti supérieur coopèrent par leur bord libre avec le bâti inférieur et sont actionnés au moyen de vérins 31.The entry end of the machine is closed by one or more
Une poutre en caisson 32 constituant un réservoir de fluide est disposée entre les deux parois latérales 11 du bâti supérieur. Cette poutre contribue à la rigidité de la machine et elle est reliée à sa partie supérieure à une source de fluide qui, dans l'exemple représenté, peut être de l'eau. La paroi inférieure 33 de ce réservoir, située dans la prolongement de la paroi horizontale plane 12a du bâti supérieur et fixée sur cette paroi par tous moyens convenables, délimite une fente 34 qui est inclinée par rapport à l'horizontale de façon à diriger une lame d'eau de faible épaisseur en direction de l'intérieur de la machine. L'inclinaison de la fente par rapport à l'horizontale est comprise entre 10 et 20°, de préférence de l'ordre de 15°. La fente a une épaisseur qui peut être de l'ordre de 1 à 3 mm. Elle est subdivisée longitudinalement en un certain nombre de tronçons, par des voiles ou cloisons intermédiaires 35 formant entretoises entre les deux parois de la fente. De préférence, le caisson 32 comporte une paroi 36 inclinée, à 45° par exemple, pour assurer un éventuel guidage du produit pénétrant dans la machine.A
Un bac de récupération 40 est prévu à la partie inférieure de la machine, ce bac étant délimité par un caisson reliant les deux parois latérales 21 du bâti inférieur de la machine et dont la paroi supérieure est ici constituée par la paroi horizontale 22a de l'enveloppe. Ce caisson comporte une ouverture 41 de dimension relativement importante, s'étendant sur toute la largeur de la machine et s'étendant également jusqu'au voisinage du volet obturateur 30. L'ouverture 41 est de préférence recouverte par une grille 41a. A sa partie inférieure, ce caisson est relié à des conduits 42 d'évacuation du liquide récupéré.A
La machine étant fermée et pleine de liquide de refroidissement, l'alimentation en eau du réservoir supérieur 32 peut être coupée. Les fuites résiduelles qui peuvent se produire si l'écran formé par les volets 30 n'est pas rigoureusement étanche sont récupérées dans le bac 40 et évacuées.With the machine closed and full of coolant, the water supply to the
Lorsqu'une tôle doit pénétrer dans la machine, le réservoir 32 est alimenté et projette un jet d'eau à peu près plan dont la vitesse peut être de l'ordre de 4 à 6 m par seconde, ce jet étant dirigé vers l'intérieur de la machine sous un angle, qui, comme idinque ci-dessus peut être de l'ordre de 10 à 20°. Lorsque les volets obturateurs 30 se soulèvent pour laisser passer la tôle, ce jet d'eau tend à s'opposer à l'écoulement, vers l'extérieur, du liquide de refroidissement contenu à l'intérieur de la machine. Par ailleurs, ayant une certaine composante verticale, il rabat vers le bas ce liquide qui est ainsi récupéré de façon plus efficace dans le bac 40.When a sheet has to enter the machine, the
Pendant le passage de la tôle, le jet continue à remplir cette même fonction mais l'eau est alors évacuée vers les côtés de la machine, cette fonction étant encore améliorée grâce à l'orientation des déflecteurs 35.During the passage of the sheet, the jet continues to fulfill this same function but the water is then evacuated towards the sides of the machine, this function being further improved by the orientation of the
De part et d'autre de la tôle, sur la largeur de l'orifice d'entrée qui n'est pas obturée par les volets, le jet d'eau projeté par le réservoir 32 remplit la même fonction qui ci-dessus et s'oppose à l'écoulement du liquide contenu dans la machine en le rabattant vers le bac de récupération.On either side of the sheet, over the width of the inlet orifice which is not blocked by the flaps, the water jet projected by the
Bien entendu, des fonctions analogues sont remplies à l'extrémité de sortie de la machine, de sorte que les objectifs recherchés sont bien atteints, à savoir: éliminer toutes les fuites aux extrémités d'entrée et de sortie de cette machine et éviter la présence d'eau à la surface supérieure de la tôle. Il est à noter également que ces résultants sont obtenus par des moyens très simples, très fiables, peut coûteux et particulièrement peu encombrants.Of course, similar functions are fulfilled at the outlet end of the machine, so that the desired objectives are well achieved, namely: eliminating all leaks at the inlet and outlet ends of this machine and avoiding the presence of water on the upper surface of the sheet. It should also be noted that these results are obtained by very simple, very reliable, inexpensive and particularly space-saving means.
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