EP3308868A1 - Cooling of a roll of a roll stand - Google Patents

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EP3308868A1
EP3308868A1 EP16194099.4A EP16194099A EP3308868A1 EP 3308868 A1 EP3308868 A1 EP 3308868A1 EP 16194099 A EP16194099 A EP 16194099A EP 3308868 A1 EP3308868 A1 EP 3308868A1
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EP
European Patent Office
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coolant
cooling
roller
cooling device
roll
Prior art date
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Application number
EP16194099.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3308868B1 (en
Inventor
Alois Seilinger
Erich Opitz
Lukas PICHLER
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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Publication date
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Application filed by Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
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Priority to CN202111645660.1A priority patent/CN114535300A/en
Priority to US16/340,410 priority patent/US11338339B2/en
Priority to PCT/EP2017/076000 priority patent/WO2018073086A1/en
Priority to RU2019111288A priority patent/RU2726525C1/en
Priority to MX2019004413A priority patent/MX2019004413A/en
Priority to JP2019520550A priority patent/JP6828152B2/en
Priority to EP17791968.5A priority patent/EP3525948A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B21B2027/103Lubricating, cooling or heating rolls externally cooling externally

Definitions

  • the invention relates to a cooling device for cooling a roll of a roll stand.
  • Roll stands for rolling rolling stock have rolls which are cooled with a cooling liquid, usually with cooling water.
  • US 2010/0089112 A1 discloses rigid, concave cooling shells by means of which low-pressure coolant is applied to rolls of a rolling stand.
  • JP H06-170420 (A ) discloses a cooling apparatus for cooling work rolls of a rolling stand which has a stationary spray bar which is slightly narrower than the narrowest strip produced by the respective rolling stand, and axially displaceable spray bars for cooling only those sections of the work rolls corresponding to the width of the currently rolled strip , having.
  • JP S59-156506 A discloses a method for cooling a work roll of a rolling mill, in which cooling water is sprayed onto the work roll instead of with high pressure and with a simultaneously increased application area.
  • WO 2014/170139 A1 discloses a spray bar for cooling rolling stock, which extends transversely to the transport direction of the rolling stock and has a central region and two edge regions, in each of which a cooling medium is separately fed.
  • the invention has for its object to provide an improved cooling device for cooling a roll of a roll stand.
  • the cooling beam has a plurality of full jet nozzles which are arranged on a discharge side of the cooling beam facing the roll and running parallel to a roll axis of the roll. Through each full-jet nozzle, a coolant jet of the coolant with a nearly constant jet diameter can be output from the cooling beam in an output direction to the roll.
  • a full-jet nozzle is understood to be a nozzle through which a substantially straight coolant jet having a virtually constant jet diameter can be dispensed.
  • Full-jet nozzles produce a higher impact pressure on the roller than commonly used flat-jet nozzles due to the concentrated discharge of the coolant at the same coolant pressure in the cooling beam.
  • the higher impact pressure has a positive effect on the cooling effect directly on the roll surface, because there is always a certain coolant film with a thickness of typically several millimeters to centimeters due to the total large amount of coolant applied, of the impinging coolant jets should be pierced as completely as possible in order to achieve a good heat dissipation.
  • the coolant pressure in the cooling beam can be significantly reduced compared with the use of flat jet nozzles, whereby the energy consumption and operating costs of the cooling device can advantageously be significantly reduced.
  • the distance of the spray bar from the roll in a wide range is not critical and therefore does not have to be adapted to the roll diameter.
  • the roll surface to be cooled can be between 50 mm and 500 mm, without the cooling effect of the coolant jets changing appreciably.
  • Another advantage of the use of full jet nozzles is the reduction of the maintenance effort, which in turn results from the reduced coolant pressure in the chilled beam, since with the coolant pressure and the load and thus the wear of the nozzles are reduced.
  • An embodiment of the invention provides that the cooling beam is divided into at least two separate coolant chambers for receiving coolant.
  • Each coolant chamber corresponds to a portion of the discharge side of the cooling beam, in which a plurality of full-jet nozzles are arranged, through each of which a coolant jet from the coolant chamber to the roller can be dispensed.
  • the subdivision of the cooling beam into a plurality of separate coolant chambers, which correspond to different subregions of the discharge side of the cooling beam advantageously makes it possible to control the cooling effect of the subregions independently of one another by the coolant pressures in the subregions and thereby the coolant flows emitted by the subregions independently of one another to be controlled.
  • the cooling of the roller can advantageously be influenced in a location-dependent manner so that more heated areas of the roller surface, for example a middle area of the roller surface, are cooled more strongly than less heated areas.
  • a further embodiment of the aforementioned embodiment of the invention provides that a first coolant chamber corresponds to a first portion of the discharge side of the cooling beam, wherein the first portion is mirror-symmetrical to a central axis of the output side of the cooling beam perpendicular to the roll axis.
  • a first coolant chamber corresponds to a first portion of the discharge side of the cooling beam, wherein the first portion is mirror-symmetrical to a central axis of the output side of the cooling beam perpendicular to the roll axis.
  • an extension of the first portion varies parallel to the central axis along the direction of the roll axis and is maximum along the central axis.
  • the first subregion has, for example, the shape of a polygon.
  • the mirror-symmetrical design of the first sub-region taken into account with respect to the center axis, takes into account that the roller is generally also heated symmetrically with respect to the central axis.
  • the variation of the extent of the first portion parallel to the central axis along the direction of the roll axis with a maximum extension along the center axis takes into account that the roll is heated most in the middle, as a rule, and the heating of the roll decreases to its edge regions.
  • the corresponding design of the first subarea therefore makes it possible to adapt the roller cooling through the first subarea of the location-dependent thermal loading of the roller.
  • a further embodiment of the invention provides that each coolant chamber is connected to a coolant supply line for feeding coolant into the coolant chamber, wherein the coolant supply line opens into the coolant chamber substantially perpendicular to the discharge direction of the coolant.
  • the substantially perpendicular to the dispensing direction Münden the coolant supply lines in the chilled beam allows a substantially uniform pressure distribution of the coolant inside each coolant chamber. This will be advantageous avoided a pressure gradient between close to the mouth and muzzle remote full jet nozzles.
  • a further embodiment of the invention provides that the amounts of coolant fed into the coolant chambers are independently controllable by a respective control valve and / or by one pump.
  • the control of the coolant quantities by control valves is for example particularly advantageous if an already existing, conventional coolant supply system can be used at the relevant rolling mill, for example a water supply system which usually conveys cooling water at a pressure of 4 bar. In this case, it is possible to dispense with a complicated and expensive pressure increase system for supplying the roll cooling. Controlling the quantities of coolant by means of pumps, if necessary in conjunction with the control valves, makes it possible to shut down individual pumps or to reduce the power of the pumps in rolling breaks or in rolling campaigns where only a small cooling capacity is required, thereby reducing energy consumption.
  • a further embodiment of the invention provides an automation system for controlling the quantities of coolant fed into the coolant chambers.
  • volume flows of the coolant output from the coolant chambers to the roll can be automatically controlled in order to adapt the volume flows to a temperature distribution on the roll surface.
  • the quantities of coolant fed into the coolant chambers are controlled by the automation system, preferably by controlling the abovementioned control valves and / or pumps.
  • a further embodiment of the invention provides that a nozzle spacing varies along a direction parallel to the roll axis of adjacent full jet nozzles along this direction.
  • the nozzle spacing is preferably the lowest in a central region of the output side of the cooling beam.
  • the nozzle spacing is between about 25 mm and about 50 mm along a direction parallel to the roll axis.
  • a further embodiment of the invention provides that the full-jet nozzles are arranged in several mutually parallel nozzle rows. This advantageously allows a large-area and in connection with the rotation of the roller uniform application of coolant to the roller.
  • a further embodiment of the invention provides that the cooling beam for each jet nozzle has a nozzle recess in which the jet nozzle is releasably secured.
  • This embodiment of the invention advantageously allows easy replacement of defective full jet nozzles.
  • a further embodiment of the invention provides a scraper for stripping coolant from the roller, wherein the scraper and the cooling beam are pivoted together.
  • a scraper can be advantageously prevented that too much coolant to the rolling stock and / or in a roll gap, through which the rolling stock is guided between two rollers passes, and for example, a lubricant to reduce the friction between the rolling stock and the Washes off rolls. Due to the joint pivoting of the scraper and the cooling beam is advantageously no additional device for moving the cooling beam required.
  • the already mentioned above advantage of using full jet nozzles that the use of full jet nozzles, the distance of the spray bar from the roller in a wide range is not critical and therefore does not need to be adapted to the roll diameter.
  • the invention is also particularly suitable as a retrofit solution for existing rolling mills with scrapers, for example, only the conventional high-pressure spray bar must be replaced by the chilled beam according to the invention.
  • a rolling stand according to the invention comprises a roll and two cooling devices according to the invention, the two cooling devices being arranged on different sides of the roll.
  • FIG. 1 1 schematically shows a rolling stand 1 for rolling a rolling stock 3.
  • the rolling stand 1 comprises two rolls 5 designed as work rolls and for each roll 5 two cooling devices 7 arranged on different sides of the roll 5.
  • the rollers 5 are spaced from each other by a nip 9 through which the rolling stock 3 is passed in a rolling direction 11 to the rolling stock. 3 reshape.
  • Each cooling device 7 comprises a cooling beam 13 and a scraper 15.
  • Each chilled beam 13 is configured to receive and dispense a coolant.
  • the cooling bar 13 has a plurality of full-jet nozzles 21 arranged on a respective roller 5 and parallel to a roller shaft 17 of the roller 5, through which in each case a coolant jet having a nearly constant jet diameter from the cooling beam 13 in an output direction 23 to the roller 5 can be output.
  • the coolant can be fed into the cooling bars 13 via coolant supply lines 41, the quantities of coolant fed into the cooling bars 13 being controllable by control valves 43 and / or by pumps 45 which are frequency-controlled, for example.
  • the coolant is, for example, water.
  • Each scraper 15 is designed to scrape off coolant from the respective roller 5 and to pivot towards the roller 5 and away from the roller 5.
  • the chilled beam 13 and the scraper 15 of each cooling device 7 are fixed to a pivoting device of the cooling device 7 so that the chilled beam 13 and the scraper 15 are pivotable together toward the roller 5 and away from the roller 5.
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a cooling bar 13 for dispensing coolant on a roller 5.
  • the cooling beam 13 is divided into three separate coolant chambers 25 to 27 for receiving coolant.
  • Each coolant chamber 25 to 27 corresponds to a portion 29 to 31 of the discharge side 19, in which a plurality of full jet nozzles 21 are arranged, through which a respective coolant jet from the coolant chamber 25 to 27 in the discharge direction 23 to the roller 5 can be dispensed.
  • the output side 19 has the shape of a rectangle with two to the Roll axis 17 parallel longitudinal sides 33, 34 and two perpendicular transverse sides 35, 36th
  • a first coolant chamber 25 corresponds to a first portion 29 of the discharge side 19 of the cooling bar 13, which forms a central region of the discharge side 19.
  • the first portion 29 is mirror-symmetrical to a vertical to the roll axis 17 central axis 37 of the discharge side 19 of the cooling bar 13 and has the shape of a trapezium, the two vertices lying on a first longitudinal side 33, and two vertices, each on an endpoint of second longitudinal side 34 lie.
  • the full-jet nozzles 21 are arranged on the output side 19 in a plurality of rows of nozzles 39, each extending parallel to the roll axis 17.
  • a nozzle spacing d of adjacent full-jet nozzles 21 varies symmetrically with respect to the center axis 37, so that the nozzle spacing d is lowest in the central region of the output side 19 and increases towards the edge regions of the output side 19, for example parabolically.
  • the nozzle spacing d at the ends of each nozzle row 39 is twice as large as in the middle of the nozzle row 39.
  • the nozzle spacing d varies for example between 25 mm and 50 mm.
  • the nozzle rows 39 extend equidistantly over substantially the entire extent of the discharge side 19, so that they produce a relatively uniform cooling effect on the roller surface of the roller 5.
  • a redesign of the in FIG. 2 shown embodiment provides that the nozzle rows 39 are arranged offset from one another, so that the full-jet nozzles 21 of different nozzle rows 39 are not arranged along perpendicular to the roll axis 17 directions.
  • This advantageously a particularly uniform cooling effect of the nozzle rows 39 is achieved by perpendicular to the rows of nozzles 39 extending "cooling grooves" are avoided, in which no coolant is discharged to the roller 5 and thereby the cooling effect is reduced.
  • full jet nozzles 21, which are in FIG. 2 are located very close to or on a boundary line between two adjacent subregions 29 to 31, either completely omitted or opposite to in FIG. 2 shown arranged arrangement in one of the adjoining subregions 29 to 31, since along such a boundary line a corresponding subdivision of the interior of the cooling beam 13 in the coolant chambers 25 to 27, for example by separating plates runs.
  • Each full-jet nozzle 21 is detachably mounted, for example by a screw connection, in a nozzle recess of the cooling beam 13.
  • the full jet nozzles 21 each have, for example, a nozzle cross section with a minimum diameter of about 4 mm.
  • Each coolant chamber 25 to 27 is connected to a coolant supply line 41 for feeding coolant into the coolant chamber 25 to 27, wherein the coolant supply line 41 opens into the coolant chamber 25 to 27 substantially perpendicular to the discharge direction 23 of the coolant.
  • the cross sections of the coolant supply lines 41 for example, each have a diameter between 100 mm and 150 mm.
  • the coolant quantities fed into the coolant chambers 25 to 27 via the coolant supply lines 41 are provided independently of each other by a respective one (in FIG. 2 not shown) control valve 43 and / or by a respective (in FIG. 2 not shown) pump 45 controllable. This advantageously makes it possible to adapt the quantities of coolant dispensed from the coolant chambers 25 to 27 to the different thermal loads in different areas of the roller surface.
  • FIG. 3 shows by way of example three of the in FIG. 2 shown cooling bars 13 output volume flows V 1 , V 2 , V 3 of the coolant as a function of a position y along a direction parallel to the roll axis 17, the volume flows V 1 , V 2 , V 3 are given in percent relative to a rated current.
  • the nominal current is the value of a first volume flow V 1 at a middle position y m .
  • the first volume flow V 1 is generated when in all three coolant chambers 25 to 27 coolant with a specific, for all coolant chambers 25 to 27 matching nominal pressure is fed.
  • the first volume flow V 1 runs parabolically with a maximum at the middle position y m and decreases from the middle position y m to the two end regions towards half of the value at the middle position y m .
  • the reason for this flow of the first volumetric flow V 1 is the increase of the nozzle pitch d of the full-jet nozzles 21 along the nozzle rows 39 from their center to the two ends to twice the value, assuming a parabolic increase of the nozzle pitch d.
  • a second volume flow V 2 is generated when in the first coolant chamber 25 coolant with a coolant pressure which is about twice as large as the nominal pressure is fed and in the other two coolant chambers 26, 27 each coolant with a coolant pressure, which is about half is large as the nominal pressure is fed.
  • a third volumetric flow V 3 is produced when coolant having a coolant pressure which is approximately half the rated pressure is fed into the first coolant chamber 25, and coolant having a coolant pressure approximately twice as high is introduced into the two other coolant chambers 26, 27 is large as the nominal pressure is fed.
  • FIG. 3 shows that by different coolant pressures in the coolant chambers 25 to 27 flow rates V 1 , V 2 , V 3 can be generated with a different dependence on the position y along a direction parallel to the roll axis 17, so that the output from the chilled beam 13 volume flow V 1 , V 2 , V 3 of the temperature distribution on the roll surface can be adjusted.
  • the coolant pressure in each coolant chamber 25 to 27 is adjusted by the respective control valve 43 and / or by the respective pump 45.
  • FIGS. 4 to 12 each show the output side 19 of a further embodiment of a cooling bar 13. These embodiments differ from the in FIG. 2 illustrated embodiment only by the shape and number of the coolant chambers 25 to 27 and the corresponding portions 29 to 31 of the output side 19.
  • the full jet nozzles 21 are each as in the FIG. 2 illustrated embodiment arranged in a plurality of nozzle rows 39, along which the nozzle spacing d increases from the middle to the two ends. Therefore, the full jet nozzles 21 are in the FIGS. 4 to 12 not shown again. Due to the to the in FIG. 2 illustrated embodiment, the distribution of full jet nozzles 21 on the output side 19 can be with each of the in the FIGS. 4 to 12 illustrated embodiments, volume flows V 1 , V 2 , V 3 analogous to FIG. 3 produce.
  • FIGS. 4 to 10 illustrated embodiments have as in FIG. 2 illustrated embodiment each have three coolant chambers 25 to 27 and corresponding portions 29 to 31 of the output side 19.
  • a first partial region 29 is mirror-symmetrical to a central axis 37 of the discharge side 19 of the cooling bar 13 which is perpendicular to the roll axis 17, and the two further partial regions 30, 31 adjoin the first partial region 29 on different sides of the central axis 37.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a trapezoid, the two vertices lying on a first longitudinal side 33, and two vertices lying on the second longitudinal side 34 has.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle having a vertex lying in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, and two vertices lying on the end points of the second longitudinal side 34.
  • FIG. 6 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle having a corner point which lies in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, and two corner points which lie on the second longitudinal side 34.
  • FIG. 7 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a rectangle whose vertices lie on the long sides 33, 34.
  • an output of coolant can be generated only from a central portion of the discharge side 19 by not emitting refrigerant through the two outer portions 30, 31.
  • this embodiment is particularly suitable for rolling rolling 3 different widths.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which the second portion 30 and the third portion 31 each have the shape of a rectangle, which has a corner on the first longitudinal side 33, a corner point which lies on an end point of the first longitudinal side 33, and a corner point on a transverse side 35, 36 is located, has.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a hexagon, the two
  • Corner points on the first longitudinal side 33, two corner points, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and each having a corner point on each transverse side 35, 36 has.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a pentagon having a vertex located in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, two vertices, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and respectively has a corner on each transverse side 35, 36.
  • FIGS. 11 and 12 illustrated embodiments each have two coolant chambers 25, 26 and corresponding to subregions 29, 30 of the output side 19. Both partial regions 29 are mirror-symmetrical to a central axis 37, which is perpendicular to the roller axis 17, of the output side 19 of the cooling beam 13.
  • FIG. 11 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a triangle, which has a corner point which lies on the central axis 37, and two corner points, which lie respectively on an end point of the second longitudinal side 34.
  • FIG. 12 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a pentagon having a vertex lying on the central axis 37, two vertices, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and one vertex on each transverse side 35, 36 has.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung (7) zur Kühlung einer Walze (5) eines Walzgerüsts (1). Die Kühlvorrichtung (7) umfasst einen Kühlbalken (13) zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels, wobei der Kühlbalken (13) mehrere auf einer der Walze (5) zugewandten und parallel zu einer Walzenachse (17) der Walze (5) verlaufenden Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) angeordnete Vollstrahldüsen (21) aufweist, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken (13) in einer Ausgaberichtung (23) zu der Walze (5) ausgebbar ist.The invention relates to a cooling device (7) for cooling a roll (5) of a roll stand (1). The cooling device (7) comprises a cooling beam (13) for receiving and discharging a coolant, wherein the cooling beam (13) has a plurality of output side (19) facing one of the roller (5) and parallel to a roller axis (17) of the roller (5) ) of the cooling bar (13) arranged full jet nozzles (21) through which a respective coolant jet of the coolant with a nearly constant beam diameter from the cooling beam (13) in an output direction (23) to the roller (5) can be output.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts.The invention relates to a cooling device for cooling a roll of a roll stand.

Walzgerüste zum Walzen von Walzgut weisen Walzen auf, die mit einer Kühlflüssigkeit, in der Regel mit Kühlwasser, gekühlt werden.Roll stands for rolling rolling stock have rolls which are cooled with a cooling liquid, usually with cooling water.

US 2010/0089112 A1 offenbart starre, konkav geformte Kühlschalen, mittels derer unter Niederdruck stehende Kühlflüssigkeit auf Walzen eines Walzgerüsts aufgebracht wird. US 2010/0089112 A1 discloses rigid, concave cooling shells by means of which low-pressure coolant is applied to rolls of a rolling stand.

DE 10 2009 053 074 A1 offenbart eine Strömungskühlung von Arbeitswalzen eines Walzgerüstes mittels beweglicher, gelenkiger Kühlschalen. Dabei erfolgt die Beaufschlagung der Kühlflüssigkeit überwiegend unter Niederdruck mit Hilfe der Kühlschalen, während zur Erzeugung einer ausreichenden Kühlwirkung Kühlflüssigkeit zusätzlich unter Hochdruck aufgebracht wird. DE 10 2009 053 074 A1 discloses a flow cooling of work rolls of a rolling stand by means of movable, articulated cooling shells. In this case, the pressurization of the cooling liquid takes place predominantly under low pressure with the aid of the cooling shells, while for generating a sufficient cooling effect, cooling liquid is additionally applied under high pressure.

JP H06-170420 (A ) offenbart eine Kühlvorrichtung zur Kühlung von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts, die einen ortsfesten Sprühbalken, der geringfügig schmaler als das schmalste mit dem betreffenden Walzgerüst produzierte Band ist, und axial verschiebbare Sprühbalken zur Kühlung nur derjenigen Abschnitte der Arbeitswalzen, die der Breite des aktuell gewalzten Bandes entsprechen, aufweist. JP H06-170420 (A ) discloses a cooling apparatus for cooling work rolls of a rolling stand which has a stationary spray bar which is slightly narrower than the narrowest strip produced by the respective rolling stand, and axially displaceable spray bars for cooling only those sections of the work rolls corresponding to the width of the currently rolled strip , having.

JP S59-156506 A offenbart ein Verfahren zur Kühlung einer Arbeitswalze eines Walzgerüsts, bei dem Kühlwasser statt mit hohem Druck mit niedrigem Druck bei gleichzeitig vergrößerter Aufbringfläche auf die Arbeitswalze gesprüht wird. JP S59-156506 A discloses a method for cooling a work roll of a rolling mill, in which cooling water is sprayed onto the work roll instead of with high pressure and with a simultaneously increased application area.

WO 2014/170139 A1 offenbart einen Spritzbalken zur Kühlung von Walzgut, der sich quer zur Transportrichtung des Walzguts erstreckt und einen mittleren Bereich sowie zwei Randbereiche aufweist, in die jeweils getrennt ein Kühlmedium einspeisbar ist. WO 2014/170139 A1 discloses a spray bar for cooling rolling stock, which extends transversely to the transport direction of the rolling stock and has a central region and two edge regions, in each of which a cooling medium is separately fed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts anzugeben.The invention has for its object to provide an improved cooling device for cooling a roll of a roll stand.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zur Kühlung einer Walze eines Walzgerüsts umfasst einen Kühlbalken zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels. Der Kühlbalken weist mehrere Vollstrahldüsen auf, die auf einer der Walze zugewandten und parallel zu einer Walzenachse der Walze verlaufenden Ausgabeseite des Kühlbalkens angeordnet sind. Durch jede Vollstrahldüse ist ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken in einer Ausgaberichtung zu der Walze ausgebbar.A cooling device according to the invention for cooling a roll of a roll stand comprises a cooling beam for receiving and discharging a coolant. The cooling beam has a plurality of full jet nozzles which are arranged on a discharge side of the cooling beam facing the roll and running parallel to a roll axis of the roll. Through each full-jet nozzle, a coolant jet of the coolant with a nearly constant jet diameter can be output from the cooling beam in an output direction to the roll.

Unter einer Vollstrahldüse wird eine Düse verstanden, durch die ein im Wesentlichen gerader Kühlmittelstrahl mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser ausgebbar ist. Vollstrahldüsen erzeugen durch die gebündelte Ausgabe des Kühlmittels bei gleichem Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken einen höheren Aufschlagdruck auf der Walze als üblicherweise verwendete Flachstrahldüsen. Der höhere Aufschlagdruck wirkt sich positiv auf die Kühlwirkung direkt an der Walzenoberfläche aus, weil dort aufgrund der insgesamt großen aufgebrachten Kühlmittelmenge stets ein bestimmter Kühlmittelfilm mit einer Dicke von typischerweise mehreren Millimetern bis Zentimetern besteht, der von den auftreffenden Kühlmittelstrahlen möglichst vollständig durchstoßen werden sollte, um eine gute Wärmeabfuhr zu erreichen. Durch den von den Vollstrahldüsen erzeugten hohen Aufschlagdruck der Kühlmittelstrahlen auf der Walze kann gegenüber der Verwendung von Flachstrahldüsen der Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken deutlich reduziert werden, wodurch der Energieverbrauch und die Betriebskosten der Kühlvorrichtung vorteilhaft deutlich reduziert werden können.A full-jet nozzle is understood to be a nozzle through which a substantially straight coolant jet having a virtually constant jet diameter can be dispensed. Full-jet nozzles produce a higher impact pressure on the roller than commonly used flat-jet nozzles due to the concentrated discharge of the coolant at the same coolant pressure in the cooling beam. The higher impact pressure has a positive effect on the cooling effect directly on the roll surface, because there is always a certain coolant film with a thickness of typically several millimeters to centimeters due to the total large amount of coolant applied, of the impinging coolant jets should be pierced as completely as possible in order to achieve a good heat dissipation. As a result of the high impact pressure of the coolant jets on the roller produced by the full jet nozzles, the coolant pressure in the cooling beam can be significantly reduced compared with the use of flat jet nozzles, whereby the energy consumption and operating costs of the cooling device can advantageously be significantly reduced.

Da die Ausgabe des Kühlmittels durch Vollstrahldüsen erfolgt, ist außerdem der Abstand des Sprühbalkens von der Walze in einem weiten Bereich unkritisch und muss daher nicht an den Walzendurchmesser angepasst werden. So kann beispielsweise die zu kühlende Walzenoberfläche aufgrund der im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Kühlmittelstrahlen zwischen 50 mm und 500 mm entfernt sein, ohne dass sich die Kühlwirkung der Kühlmittelstrahlen nennenswert ändert.In addition, since the discharge of the coolant is carried out by full jet nozzles, the distance of the spray bar from the roll in a wide range is not critical and therefore does not have to be adapted to the roll diameter. For example, due to the substantially rectilinear coolant jets, the roll surface to be cooled can be between 50 mm and 500 mm, without the cooling effect of the coolant jets changing appreciably.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Vollstrahldüsen ist die Reduktion des Wartungsaufwands, die sich wiederum aus dem reduzierten Kühlmitteldruck in dem Kühlbalken ergibt, da mit dem Kühlmitteldruck auch die Belastung und dadurch die Abnutzung der Düsen reduziert werden.Another advantage of the use of full jet nozzles is the reduction of the maintenance effort, which in turn results from the reduced coolant pressure in the chilled beam, since with the coolant pressure and the load and thus the wear of the nozzles are reduced.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kühlbalken in wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlmittelkammern zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt ist. Jede Kühlmittelkammer korrespondiert zu einem Teilbereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens, in dem mehrere Vollstrahldüsen angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer zu der Walze ausgebbar ist. Die Unterteilung des Kühlbalkens in mehrere voneinander getrennte Kühlmittelkammern, die zu unterschiedlichen Teilbereichen der Ausgabeseite des Kühlbalkens korrespondieren, ermöglicht vorteilhaft, die Kühlwirkung der Teilbereiche unabhängig voneinander zu steuern, indem die Kühlmitteldrücke in den Teilbereichen und dadurch die von den Teilbereichen ausgegebenen Kühlmittelströme unabhängig voneinander gesteuert werden. Dadurch kann die Kühlung der Walze vorteilhaft ortsabhängig beeinflusst werden, so dass stärker erwärmte Bereiche der Walzenoberfläche, beispielsweise ein mittlerer Bereich der Walzenoberfläche, stärker gekühlt werden als weniger stark erwärmte Bereiche.An embodiment of the invention provides that the cooling beam is divided into at least two separate coolant chambers for receiving coolant. Each coolant chamber corresponds to a portion of the discharge side of the cooling beam, in which a plurality of full-jet nozzles are arranged, through each of which a coolant jet from the coolant chamber to the roller can be dispensed. The subdivision of the cooling beam into a plurality of separate coolant chambers, which correspond to different subregions of the discharge side of the cooling beam, advantageously makes it possible to control the cooling effect of the subregions independently of one another by the coolant pressures in the subregions and thereby the coolant flows emitted by the subregions independently of one another to be controlled. As a result, the cooling of the roller can advantageously be influenced in a location-dependent manner so that more heated areas of the roller surface, for example a middle area of the roller surface, are cooled more strongly than less heated areas.

Eine Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine erste Kühlmittelkammer zu einem ersten Teilbereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens korrespondiert, wobei der erste Teilbereich spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse senkrechten Mittelachse der Ausgabeseite des Kühlbalkens ist. Beispielsweise variiert eine Ausdehnung des ersten Teilbereichs parallel zu der Mittelachse entlang der Richtung der Walzenachse und ist entlang der Mittelachse maximal. Der erste Teilbereich weist beispielsweise die Form eines Vielecks auf. Die zur Mittelachse spiegelsymmetrische Ausführung des ersten Teilbereichs berücksichtigt, dass die Walze in der Regel ebenfalls symmetrisch zu der Mittelachse erwärmt wird. Die Variation der Ausdehnung des ersten Teilbereichs parallel zu der Mittelachse entlang der Richtung der Walzenachse mit einer maximalen Ausdehnung entlang der Mittelachse berücksichtigt, dass die Walze in der Regel in der Mitte am stärksten erwärmt wird und die Erwärmung der Walze zu ihren Randbereichen abnimmt. Die entsprechende Gestaltung des ersten Teilbereichs ermöglicht daher, die Walzenkühlung durch den ersten Teilbereich der ortsabhängigen thermischen Belastung der Walze anzupassen.A further embodiment of the aforementioned embodiment of the invention provides that a first coolant chamber corresponds to a first portion of the discharge side of the cooling beam, wherein the first portion is mirror-symmetrical to a central axis of the output side of the cooling beam perpendicular to the roll axis. For example, an extension of the first portion varies parallel to the central axis along the direction of the roll axis and is maximum along the central axis. The first subregion has, for example, the shape of a polygon. The mirror-symmetrical design of the first sub-region, taken into account with respect to the center axis, takes into account that the roller is generally also heated symmetrically with respect to the central axis. The variation of the extent of the first portion parallel to the central axis along the direction of the roll axis with a maximum extension along the center axis takes into account that the roll is heated most in the middle, as a rule, and the heating of the roll decreases to its edge regions. The corresponding design of the first subarea therefore makes it possible to adapt the roller cooling through the first subarea of the location-dependent thermal loading of the roller.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede Kühlmittelkammer an eine Kühlmittelzuleitung zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer angeschlossen ist, wobei die Kühlmittelzuleitung im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer mündet. Das im Wesentlichen zur Ausgaberichtung senkrechte Münden der Kühlmittelzuleitungen in den Kühlbalken ermöglicht eine weitgehend gleichmäßige Druckverteilung des Kühlmittels im Inneren jeder Kühlmittelkammer. Dadurch wird vorteilhaft ein Druckgefälle zwischen mündungsnahen und mündungsfernen Vollstrahldüsen vermieden.A further embodiment of the invention provides that each coolant chamber is connected to a coolant supply line for feeding coolant into the coolant chamber, wherein the coolant supply line opens into the coolant chamber substantially perpendicular to the discharge direction of the coolant. The substantially perpendicular to the dispensing direction Münden the coolant supply lines in the chilled beam allows a substantially uniform pressure distribution of the coolant inside each coolant chamber. This will be advantageous avoided a pressure gradient between close to the mouth and muzzle remote full jet nozzles.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in die Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen unabhängig voneinander durch jeweils ein Steuerventil und/oder durch jeweils eine Pumpe steuerbar sind. Dies ermöglicht die oben bereits genannte voneinander unabhängige Steuerung der Kühlwirkung der von den einzelnen Kühlmittelkammern ausgegebenen Kühlmittelstrahlen. Die Steuerung der Kühlmittelmengen durch Steuerventile ist beispielsweise dann besonders vorteilhaft, wenn ein ohnehin vorhandenes, herkömmliches Kühlmittelversorgungssystem an der betreffenden Walzanlage genutzt werden kann, beispielsweise ein Wasserversorgungssystem, das üblicherweise Kühlwasser mit einem Druck von 4 bar fördert. In diesem Fall kann auf eine aufwändige und teure Drucksteigerungsanlage zur Versorgung der Walzenkühlung verzichtet werden. Die Steuerung der Kühlmittelmengen mittels Pumpen, gegebenenfalls im Zusammenspiel mit den Steuerventilen, ermöglicht, in Walzpausen oder bei Walzkampagnen, bei denen nur eine geringe Kühlleistung benötigt wird, einzelne Pumpen abzuschalten oder die Leistung der Pumpen zu reduzieren und dadurch den Energieverbrauch zu senken.A further embodiment of the invention provides that the amounts of coolant fed into the coolant chambers are independently controllable by a respective control valve and / or by one pump. This allows the already mentioned above independent control of the cooling effect of the output from the individual coolant chambers coolant jets. The control of the coolant quantities by control valves is for example particularly advantageous if an already existing, conventional coolant supply system can be used at the relevant rolling mill, for example a water supply system which usually conveys cooling water at a pressure of 4 bar. In this case, it is possible to dispense with a complicated and expensive pressure increase system for supplying the roll cooling. Controlling the quantities of coolant by means of pumps, if necessary in conjunction with the control valves, makes it possible to shut down individual pumps or to reduce the power of the pumps in rolling breaks or in rolling campaigns where only a small cooling capacity is required, thereby reducing energy consumption.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Automatisierungssystem zur Steuerung der in die Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen vor. Dadurch können vorteilhaft aus den Kühlmittelkammern zu der Walze ausgegebene Volumenströme des Kühlmittels automatisch gesteuert werden, um die Volumenströme einer Temperaturverteilung auf der Walzenoberfläche anzupassen. Die in die Kühlmittelkammern eingespeisten Kühlmittelmengen werden dabei von dem Automatisierungssystem vorzugsweise durch eine Ansteuerung der oben genannten Steuerventile und/oder Pumpen gesteuert.A further embodiment of the invention provides an automation system for controlling the quantities of coolant fed into the coolant chambers. As a result, advantageously, volume flows of the coolant output from the coolant chambers to the roll can be automatically controlled in order to adapt the volume flows to a temperature distribution on the roll surface. The quantities of coolant fed into the coolant chambers are controlled by the automation system, preferably by controlling the abovementioned control valves and / or pumps.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Düsenabstand einander entlang einer zur Walzenachse parallelen Richtung benachbarter Vollstrahldüsen entlang dieser Richtung variiert. Dabei ist der Düsenabstand vorzugsweise in einem mittleren Bereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens am geringsten. Beispielsweise liegt der Düsenabstand entlang einer zur Walzenachse parallelen Richtung zwischen etwa 25 mm und etwa 50 mm. Diese Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen, auch die Anordnung der Vollstrahldüsen der ortsabhängigen thermischen Belastung der Walzenoberfläche anzupassen, indem der Düsenabstand entlang einer zur Walzenachse parallelen Richtung entsprechend dieser thermischen Belastung variiert wird. Ein minimaler Düsenabstand in dem mittleren Bereich der Ausgabeseite des Kühlbalkens berücksichtigt, dass der mittlere Bereich der Walzenoberfläche in der Regel thermisch am meisten belastet ist.A further embodiment of the invention provides that a nozzle spacing varies along a direction parallel to the roll axis of adjacent full jet nozzles along this direction. In this case, the nozzle spacing is preferably the lowest in a central region of the output side of the cooling beam. For example, the nozzle spacing is between about 25 mm and about 50 mm along a direction parallel to the roll axis. These embodiments of the invention also make it possible to adapt the arrangement of the full-jet nozzles to the location-dependent thermal loading of the roll surface by varying the nozzle spacing along a direction parallel to the roll axis in accordance with this thermal load. A minimum nozzle spacing in the central region of the discharge side of the cooling bar takes into account that the middle area of the roll surface is usually thermally loaded the most.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vollstrahldüsen in mehreren zueinander parallelen Düsenreihen angeordnet sind. Dies ermöglicht vorteilhaft ein großflächiges und in Verbindung mit der Rotation der Walze gleichmäßiges Aufbringen von Kühlmittel auf die Walze.A further embodiment of the invention provides that the full-jet nozzles are arranged in several mutually parallel nozzle rows. This advantageously allows a large-area and in connection with the rotation of the roller uniform application of coolant to the roller.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kühlbalken für jede Vollstrahldüse eine Düsenausnehmung aufweist, in der die Vollstrahldüse lösbar befestigt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft einen einfachen Austausch defekter Vollstrahldüsen.A further embodiment of the invention provides that the cooling beam for each jet nozzle has a nozzle recess in which the jet nozzle is releasably secured. This embodiment of the invention advantageously allows easy replacement of defective full jet nozzles.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Abstreifer zum Abstreifen von Kühlmittel von der Walze vor, wobei der Abstreifer und der Kühlbalken gemeinsam schwenkbar sind. Durch einen Abstreifer kann vorteilhaft verhindert werden, dass zu viel Kühlmittel auf das Walzgut und/oder in einen Walzspalt, durch den das Walzgut zwischen zwei Walzen geführt wird, gelangt und beispielsweise ein Schmiermittel zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Walzgut und den Walzen abwäscht. Durch die gemeinsame Schwenkbarkeit des Abstreifers und des Kühlbalkens ist vorteilhaft keine zusätzliche Vorrichtung zum Bewegen des Kühlbalkens erforderlich. Dabei wirkt sich wiederum der bereits oben erwähnte Vorteil der Verwendung von Vollstrahldüsen aus, dass durch die Verwendung von Vollstrahldüsen der Abstand des Sprühbalkens von der Walze in einem weiten Bereich unkritisch ist und daher nicht an den Walzendurchmesser angepasst werden muss. Ferner eignet sich die Erfindung auch besonders gut als Nachrüstlösung für bestehende Walzanlagen mit Abstreifern, wobei beispielsweise lediglich die herkömmlichen Hochdrucksprühbalken durch die erfindungsgemäßen Kühlbalken ersetzt werden müssen.A further embodiment of the invention provides a scraper for stripping coolant from the roller, wherein the scraper and the cooling beam are pivoted together. By a scraper can be advantageously prevented that too much coolant to the rolling stock and / or in a roll gap, through which the rolling stock is guided between two rollers passes, and for example, a lubricant to reduce the friction between the rolling stock and the Washes off rolls. Due to the joint pivoting of the scraper and the cooling beam is advantageously no additional device for moving the cooling beam required. In this case, in turn, the already mentioned above advantage of using full jet nozzles, that the use of full jet nozzles, the distance of the spray bar from the roller in a wide range is not critical and therefore does not need to be adapted to the roll diameter. Furthermore, the invention is also particularly suitable as a retrofit solution for existing rolling mills with scrapers, for example, only the conventional high-pressure spray bar must be replaced by the chilled beam according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Walzgerüst umfasst eine Walze und zwei erfindungsgemäße Kühlvorrichtungen, wobei die beiden Kühlvorrichtungen auf unterschiedlichen Seiten der Walze angeordnet sind. Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts ergeben sich aus den oben bereits genannten Vorteilen einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung.A rolling stand according to the invention comprises a roll and two cooling devices according to the invention, the two cooling devices being arranged on different sides of the roll. The advantages of a roll stand according to the invention result from the above-mentioned advantages of a cooling device according to the invention.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

  • FIG 1 schematisch ein Walzgerüst mit Kühlvorrichtungen,
  • FIG 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 3 von dem in Figur 2 dargestellten Kühlbalken ausgegebene Volumenströme eines Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Position,
  • FIG 4 die Ausgabeseite eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 5 die Ausgabeseite eines dritten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 6 die Ausgabeseite eines vierten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 7 die Ausgabeseite eines fünften Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 8 die Ausgabeseite eines sechsten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 9 die Ausgabeseite eines siebten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 10 die Ausgabeseite eines achten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens,
  • FIG 11 die Ausgabeseite eines neunten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens, und
  • FIG 12 die Ausgabeseite eines zehnten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens.
The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of exemplary embodiments which will be described in detail in conjunction with the drawings. Showing:
  • FIG. 1 schematically a roll stand with cooling devices,
  • FIG. 2 a schematic perspective view of a first embodiment of a cooling bar,
  • FIG. 3 from the in FIG. 2 illustrated cooling bars output volume flows of a coolant as a function of a position,
  • FIG. 4 the output side of a second embodiment of a cooling beam,
  • FIG. 5 the discharge side of a third embodiment of a cooling bar,
  • FIG. 6 the discharge side of a fourth embodiment of a cooling bar,
  • FIG. 7 the output side of a fifth embodiment of a cooling bar,
  • FIG. 8 the output side of a sixth embodiment of a cooling beam,
  • FIG. 9 the discharge side of a seventh embodiment of a cooling beam,
  • FIG. 10 the discharge side of an eighth embodiment of a cooling beam,
  • FIG. 11 the output side of a ninth embodiment of a cooling beam, and
  • FIG. 12 the output side of a tenth embodiment of a cooling beam.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Figur 1 zeigt schematisch ein Walzgerüst 1 zum Walzen eines Walzgutes 3. Das Walzgerüst 1 umfasst zwei als Arbeitswalzen ausgebildete Walzen 5 und für jede Walze 5 zwei Kühlvorrichtungen 7, die auf unterschiedlichen Seiten der Walze 5 angeordnet sind. Die Walzen 5 sind voneinander durch einen Walzspalt 9 beabstandet, durch den das Walzgut 3 in einer Walzrichtung 11 hindurchgeführt wird, um das Walzgut 3 umzuformen. Jede Kühlvorrichtung 7 umfasst einen Kühlbalken 13 und einen Abstreifer 15. FIG. 1 1 schematically shows a rolling stand 1 for rolling a rolling stock 3. The rolling stand 1 comprises two rolls 5 designed as work rolls and for each roll 5 two cooling devices 7 arranged on different sides of the roll 5. The rollers 5 are spaced from each other by a nip 9 through which the rolling stock 3 is passed in a rolling direction 11 to the rolling stock. 3 reshape. Each cooling device 7 comprises a cooling beam 13 and a scraper 15.

Jeder Kühlbalken 13 ist zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels ausgebildet. Zur Ausgabe des Kühlmittels weist der Kühlbalken 13 mehrere auf einer der jeweiligen Walze 5 zugewandten und parallel zu einer Walzenachse 17 der Walze 5 verlaufenden Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13 angeordnete Vollstrahldüsen 21 auf, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken 13 in einer Ausgaberichtung 23 zu der Walze 5 ausgebbar ist. Das Kühlmittel ist in die Kühlbalken 13 über Kühlmittelzuleitungen 41 einspeisbar, wobei die in die Kühlbalken 13 eingespeisten Kühlmittelmengen durch Steuerventile 43 und/oder durch Pumpen 45, die beispielsweise frequenzgeregelt sind, steuerbar sind. Das Kühlmittel ist beispielsweise Wasser.Each chilled beam 13 is configured to receive and dispense a coolant. To dispense the coolant, the cooling bar 13 has a plurality of full-jet nozzles 21 arranged on a respective roller 5 and parallel to a roller shaft 17 of the roller 5, through which in each case a coolant jet having a nearly constant jet diameter from the cooling beam 13 in an output direction 23 to the roller 5 can be output. The coolant can be fed into the cooling bars 13 via coolant supply lines 41, the quantities of coolant fed into the cooling bars 13 being controllable by control valves 43 and / or by pumps 45 which are frequency-controlled, for example. The coolant is, for example, water.

Jeder Abstreifer 15 ist zum Abstreifen von Kühlmittel von der jeweiligen Walze 5 ausgebildet und zu der Walze 5 hin und von der Walze 5 weg schwenkbar. Vorzugsweise sind der Kühlbalken 13 und der Abstreifer 15 jeder Kühlvorrichtung 7 an einer Schwenkvorrichtung der Kühlvorrichtung 7 befestigt, so dass der Kühlbalken 13 und der Abstreifer 15 gemeinsam zu der Walze 5 hin und von der Walze 5 weg schwenkbar sind.Each scraper 15 is designed to scrape off coolant from the respective roller 5 and to pivot towards the roller 5 and away from the roller 5. Preferably, the chilled beam 13 and the scraper 15 of each cooling device 7 are fixed to a pivoting device of the cooling device 7 so that the chilled beam 13 and the scraper 15 are pivotable together toward the roller 5 and away from the roller 5.

Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens 13 zur Ausgabe von Kühlmittel auf eine Walze 5. Der Kühlbalken 13 ist in drei voneinander getrennte Kühlmittelkammern 25 bis 27 zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt. Jede Kühlmittelkammer 25 bis 27 korrespondiert zu einem Teilbereich 29 bis 31 der Ausgabeseite 19, in dem mehrere Vollstrahldüsen 21 angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer 25 bis 27 in der Ausgaberichtung 23 zu der Walze 5 ausgebbar ist. Die Ausgabeseite 19 hat die Form eines Rechtecks mit zwei zu der Walzenachse 17 parallelen Längsseiten 33, 34 und zwei dazu senkrechten Querseiten 35, 36. FIG. 2 shows a schematic perspective view of a first embodiment of a cooling bar 13 for dispensing coolant on a roller 5. The cooling beam 13 is divided into three separate coolant chambers 25 to 27 for receiving coolant. Each coolant chamber 25 to 27 corresponds to a portion 29 to 31 of the discharge side 19, in which a plurality of full jet nozzles 21 are arranged, through which a respective coolant jet from the coolant chamber 25 to 27 in the discharge direction 23 to the roller 5 can be dispensed. The output side 19 has the shape of a rectangle with two to the Roll axis 17 parallel longitudinal sides 33, 34 and two perpendicular transverse sides 35, 36th

Eine erste Kühlmittelkammer 25 korrespondiert zu einem ersten Teilbereich 29 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13, der einen mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 bildet. Der erste Teilbereich 29 ist spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13 und hat die Form eines Trapezes, das zwei Eckpunkte, die auf einer ersten Längsseite 33 liegen, und zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist.A first coolant chamber 25 corresponds to a first portion 29 of the discharge side 19 of the cooling bar 13, which forms a central region of the discharge side 19. The first portion 29 is mirror-symmetrical to a vertical to the roll axis 17 central axis 37 of the discharge side 19 of the cooling bar 13 and has the shape of a trapezium, the two vertices lying on a first longitudinal side 33, and two vertices, each on an endpoint of second longitudinal side 34 lie.

Die Vollstrahldüsen 21 sind auf der Ausgabeseite 19 in mehreren Düsenreihen 39 angeordnet, die jeweils parallel zu der Walzenachse 17 verlaufen. Dabei variiert in jeder Düsenreihe 39 ein Düsenabstand d einander benachbarter Vollstrahldüsen 21 symmetrisch zur Mittelachse 37, so dass der Düsenabstand d im mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 am geringsten ist und zu den Randbereichen der Ausgabeseite 19, beispielsweise parabolisch, zunimmt. Im in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Düsenabstand d an den Enden jeder Düsenreihe 39 doppelt so groß wie in der Mitte der Düsenreihe 39. Der Düsenabstand d variiert beispielsweise zwischen 25 mm und 50 mm. Die Düsenreihen 39 verlaufen äquidistant im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der Ausgabeseite 19, so dass sie eine relativ gleichmäßige Kühlwirkung auf der Walzenoberfläche der Walze 5 erzeugen.The full-jet nozzles 21 are arranged on the output side 19 in a plurality of rows of nozzles 39, each extending parallel to the roll axis 17. In this case, in each nozzle row 39, a nozzle spacing d of adjacent full-jet nozzles 21 varies symmetrically with respect to the center axis 37, so that the nozzle spacing d is lowest in the central region of the output side 19 and increases towards the edge regions of the output side 19, for example parabolically. Im in FIG. 2 illustrated embodiment, the nozzle spacing d at the ends of each nozzle row 39 is twice as large as in the middle of the nozzle row 39. The nozzle spacing d varies for example between 25 mm and 50 mm. The nozzle rows 39 extend equidistantly over substantially the entire extent of the discharge side 19, so that they produce a relatively uniform cooling effect on the roller surface of the roller 5.

Eine Weitergestaltung des in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiels sieht vor, dass die Düsenreihen 39 zueinander versetzt angeordnet sind, so dass die Vollstrahldüsen 21 verschiedener Düsenreihen 39 nicht entlang von zu der Walzenachse 17 senkrechten Richtungen angeordnet sind. Dadurch wird vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Kühlwirkung der Düsenreihen 39 erreicht, indem senkrecht zu den Düsenreihen 39 verlaufende "Kühlriefen" vermieden werden, in denen kein Kühlmittel auf die Walze 5 ausgegeben wird und dadurch die Kühlwirkung reduziert ist.A redesign of the in FIG. 2 shown embodiment provides that the nozzle rows 39 are arranged offset from one another, so that the full-jet nozzles 21 of different nozzle rows 39 are not arranged along perpendicular to the roll axis 17 directions. This advantageously a particularly uniform cooling effect of the nozzle rows 39 is achieved by perpendicular to the rows of nozzles 39 extending "cooling grooves" are avoided, in which no coolant is discharged to the roller 5 and thereby the cooling effect is reduced.

Ferner werden Vollstrahldüsen 21, die sich in Figur 2 sehr nahe an bzw. auf einer Grenzlinie zwischen zwei benachbarten Teilbereichen 29 bis 31 befinden, entweder ganz weggelassen oder gegenüber der in Figur 2 dargestellten Anordnung in einen der aneinandergrenzenden Teilbereiche 29 bis 31 verschoben angeordnet, da entlang einer solchen Grenzlinie eine entsprechende Unterteilung des Innenraumes des Kühlbalkens 13 in die Kühlmittelkammern 25 bis 27, etwa durch Trennbleche, verläuft.Further, full jet nozzles 21, which are in FIG. 2 are located very close to or on a boundary line between two adjacent subregions 29 to 31, either completely omitted or opposite to in FIG. 2 shown arranged arrangement in one of the adjoining subregions 29 to 31, since along such a boundary line a corresponding subdivision of the interior of the cooling beam 13 in the coolant chambers 25 to 27, for example by separating plates runs.

Jede Vollstrahldüse 21 ist lösbar, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, in einer Düsenausnehmung des Kühlbalkens 13 montiert. Die Vollstrahldüsen 21 weisen beispielsweise jeweils einen Düsenquerschnitt mit einem minimalen Durchmesser von etwa 4 mm auf.Each full-jet nozzle 21 is detachably mounted, for example by a screw connection, in a nozzle recess of the cooling beam 13. The full jet nozzles 21 each have, for example, a nozzle cross section with a minimum diameter of about 4 mm.

Jede Kühlmittelkammer 25 bis 27 ist an eine Kühlmittelzuleitung 41 zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer 25 bis 27 angeschlossen, wobei die Kühlmittelzuleitung 41 im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung 23 des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer 25 bis 27 mündet. Die Querschnitte der Kühlmittelzuleitungen 41 weisen beispielsweise jeweils einen Durchmesser zwischen 100 mm und 150 mm auf.Each coolant chamber 25 to 27 is connected to a coolant supply line 41 for feeding coolant into the coolant chamber 25 to 27, wherein the coolant supply line 41 opens into the coolant chamber 25 to 27 substantially perpendicular to the discharge direction 23 of the coolant. The cross sections of the coolant supply lines 41, for example, each have a diameter between 100 mm and 150 mm.

Die über die Kühlmittelzuleitungen 41 in die Kühlmittelkammern 25 bis 27 eingespeisten Kühlmittelmengen sind unabhängig voneinander durch jeweils ein (in Figur 2 nicht dargestelltes) Steuerventil 43 und/oder durch jeweils eine (in Figur 2 nicht dargestellte) Pumpe 45 steuerbar. Dies ermöglicht vorteilhaft, die von den Kühlmittelkammern 25 bis 27 ausgegebenen Kühlmittelmengen den unterschiedlichen thermischen Belastungen in verschiedenen Bereichen der Walzenoberfläche anzupassen.The coolant quantities fed into the coolant chambers 25 to 27 via the coolant supply lines 41 are provided independently of each other by a respective one (in FIG. 2 not shown) control valve 43 and / or by a respective (in FIG. 2 not shown) pump 45 controllable. This advantageously makes it possible to adapt the quantities of coolant dispensed from the coolant chambers 25 to 27 to the different thermal loads in different areas of the roller surface.

Figur 3 zeigt beispielhaft drei von dem in Figur 2 dargestellten Kühlbalken 13 ausgegebene Volumenströme V1, V2, V3 des Kühlmittels in Abhängigkeit von einer Position y entlang einer zur Walzenachse 17 parallelen Richtung, wobei die Volumenströme V1, V2, V3 in Prozent bezogen auf einen Nennstrom angegeben sind. FIG. 3 shows by way of example three of the in FIG. 2 shown cooling bars 13 output volume flows V 1 , V 2 , V 3 of the coolant as a function of a position y along a direction parallel to the roll axis 17, the volume flows V 1 , V 2 , V 3 are given in percent relative to a rated current.

Der Nennstrom ist der Wert eines ersten Volumenstroms V1 an einer mittleren Position ym. Der erste Volumenstrom V1 wird erzeugt, wenn in alle drei Kühlmittelkammern 25 bis 27 Kühlmittel mit einem bestimmten, für alle Kühlmittelkammern 25 bis 27 übereinstimmenden Nenndruck eingespeist wird. Der erste Volumenstrom V1 verläuft parabolisch mit einem Maximum an der mittleren Position ym und nimmt von der mittleren Position ym zu den beiden Endbereichen hin auf die Hälfte des Wertes an der mittleren Position ym ab. Der Grund für diesen Verlauf des ersten Volumenstroms V1 ist die Zunahme des Düsenabstands d der Vollstrahldüsen 21 entlang der Düsenreihen 39 von deren Mitte zu den beiden Enden auf den doppelten Wert, wobei eine parabolische Zunahme des Düsenabstands d angenommen wurde.The nominal current is the value of a first volume flow V 1 at a middle position y m . The first volume flow V 1 is generated when in all three coolant chambers 25 to 27 coolant with a specific, for all coolant chambers 25 to 27 matching nominal pressure is fed. The first volume flow V 1 runs parabolically with a maximum at the middle position y m and decreases from the middle position y m to the two end regions towards half of the value at the middle position y m . The reason for this flow of the first volumetric flow V 1 is the increase of the nozzle pitch d of the full-jet nozzles 21 along the nozzle rows 39 from their center to the two ends to twice the value, assuming a parabolic increase of the nozzle pitch d.

Ein zweiter Volumenstrom V2 wird erzeugt, wenn in die erste Kühlmittelkammer 25 Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa doppelt so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird und in die beiden anderen Kühlmittelkammern 26, 27 jeweils Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa halb so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird.A second volume flow V 2 is generated when in the first coolant chamber 25 coolant with a coolant pressure which is about twice as large as the nominal pressure is fed and in the other two coolant chambers 26, 27 each coolant with a coolant pressure, which is about half is large as the nominal pressure is fed.

Ein dritter Volumenstrom V3 wird erzeugt, wenn in die erste Kühlmittelkammer 25 Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa halb so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird und in die beiden anderen Kühlmittelkammern 26, 27 jeweils Kühlmittel mit einem Kühlmitteldruck, der etwa doppelt so groß wie der Nenndruck ist, eingespeist wird.A third volumetric flow V 3 is produced when coolant having a coolant pressure which is approximately half the rated pressure is fed into the first coolant chamber 25, and coolant having a coolant pressure approximately twice as high is introduced into the two other coolant chambers 26, 27 is large as the nominal pressure is fed.

Figur 3 zeigt, dass durch unterschiedliche Kühlmitteldrücke in den Kühlmittelkammern 25 bis 27 Volumenströme V1, V2, V3 mit unterschiedlicher Abhängigkeit von der Position y entlang einer zur Walzenachse 17 parallelen Richtung erzeugt werden können, so dass der von dem Kühlbalken 13 ausgegebene Volumenstrom V1, V2, V3 der Temperaturverteilung auf der Walzenoberfläche angepasst werden kann. Der Kühlmitteldruck in jeder Kühlmittelkammer 25 bis 27 wird durch das jeweilige Steuerventil 43 und/oder durch die jeweilige Pumpe 45 eingestellt. FIG. 3 shows that by different coolant pressures in the coolant chambers 25 to 27 flow rates V 1 , V 2 , V 3 can be generated with a different dependence on the position y along a direction parallel to the roll axis 17, so that the output from the chilled beam 13 volume flow V 1 , V 2 , V 3 of the temperature distribution on the roll surface can be adjusted. The coolant pressure in each coolant chamber 25 to 27 is adjusted by the respective control valve 43 and / or by the respective pump 45.

Die Figuren 4 bis 12 zeigen jeweils die Ausgabeseite 19 eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlbalkens 13. Diese Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Form und Anzahl der Kühlmittelkammern 25 bis 27 und der dazu korrespondierenden Teilbereiche 29 bis 31 der Ausgabeseite 19. Die Vollstrahldüsen 21 sind jeweils wie bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel in mehreren Düsenreihen 39 angeordnet, entlang derer der Düsenabstand d jeweils von der Mitte zu den beiden Enden zunimmt. Daher sind die Vollstrahldüsen 21 in den Figuren 4 bis 12 nicht noch einmal dargestellt. Aufgrund der zu dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel analogen Verteilung der Vollstrahldüsen 21 auf der Ausgabeseite 19 lassen sich mit jedem der in den Figuren 4 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiele Volumenströme V1, V2, V3 analog zu Figur 3 erzeugen.The FIGS. 4 to 12 each show the output side 19 of a further embodiment of a cooling bar 13. These embodiments differ from the in FIG. 2 illustrated embodiment only by the shape and number of the coolant chambers 25 to 27 and the corresponding portions 29 to 31 of the output side 19. The full jet nozzles 21 are each as in the FIG. 2 illustrated embodiment arranged in a plurality of nozzle rows 39, along which the nozzle spacing d increases from the middle to the two ends. Therefore, the full jet nozzles 21 are in the FIGS. 4 to 12 not shown again. Due to the to the in FIG. 2 illustrated embodiment, the distribution of full jet nozzles 21 on the output side 19 can be with each of the in the FIGS. 4 to 12 illustrated embodiments, volume flows V 1 , V 2 , V 3 analogous to FIG. 3 produce.

Die in den Figuren 4 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele weisen wie das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel jeweils drei Kühlmittelkammern 25 bis 27 und dazu korrespondierende Teilbereiche 29 bis 31 der Ausgabeseite 19 auf. Ebenfalls wie in dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erster Teilbereich 29 spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13, und die beiden weiteren Teilbereichen 30, 31 schließen sich auf verschiedenen Seiten der Mittelachse 37 an den ersten Teilbereich 29 an.The in the FIGS. 4 to 10 illustrated embodiments have as in FIG. 2 illustrated embodiment each have three coolant chambers 25 to 27 and corresponding portions 29 to 31 of the output side 19. Likewise in the in FIG. 2 1, a first partial region 29 is mirror-symmetrical to a central axis 37 of the discharge side 19 of the cooling bar 13 which is perpendicular to the roll axis 17, and the two further partial regions 30, 31 adjoin the first partial region 29 on different sides of the central axis 37.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Trapezes hat, das zwei Eckpunkte, die auf einer ersten Längsseite 33 liegen, und zwei Eckpunkte, die auf der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist. FIG. 4 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a trapezoid, the two vertices lying on a first longitudinal side 33, and two vertices lying on the second longitudinal side 34 has.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, und zwei Eckpunkte, die auf den Endpunkten der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist. FIG. 5 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle having a vertex lying in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, and two vertices lying on the end points of the second longitudinal side 34.

Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, und zwei Eckpunkte, die auf der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist. FIG. 6 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a triangle having a corner point which lies in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, and two corner points which lie on the second longitudinal side 34.

Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Rechtecks hat, dessen Eckpunkte auf den Längsseiten 33, 34 liegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine Ausgabe von Kühlmittel nur von einem mittleren Bereich der Ausgabeseite 19 erzeugt werden, indem über die beiden äußeren Teilbereiche 30, 31 kein Kühlmittel ausgegeben wird. Damit eignet sich dieses Ausführungsbeispiel insbesondere für das Walzen von Walzgut 3 verschiedener Breiten. FIG. 7 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a rectangle whose vertices lie on the long sides 33, 34. In this embodiment, an output of coolant can be generated only from a central portion of the discharge side 19 by not emitting refrigerant through the two outer portions 30, 31. Thus, this embodiment is particularly suitable for rolling rolling 3 different widths.

Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der zweite Teilbereich 30 und der dritte Teilbereich 31 jeweils die Form eines Rechtecks haben, das einen Eckpunkt auf der ersten Längsseite 33, einen Eckpunkt, der auf einem Endpunkt der ersten Längsseite 33 liegt, und einen Eckpunkt, der auf einer Querseite 35, 36 liegt, aufweist. FIG. 8 shows an embodiment in which the second portion 30 and the third portion 31 each have the shape of a rectangle, which has a corner on the first longitudinal side 33, a corner point which lies on an end point of the first longitudinal side 33, and a corner point on a transverse side 35, 36 is located, has.

Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Sechsecks hat, das zwei FIG. 9 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a hexagon, the two

Eckpunkte auf der ersten Längsseite 33, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist.Corner points on the first longitudinal side 33, two corner points, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and each having a corner point on each transverse side 35, 36 has.

Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Teilbereich 29 die Form eines Fünfecks hat, das einen Eckpunkt, der in dem Schnittpunkt der Mittelachse 37 mit der ersten Längsseite 33 liegt, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist. FIG. 10 shows an embodiment in which the first portion 29 has the shape of a pentagon having a vertex located in the intersection of the central axis 37 with the first longitudinal side 33, two vertices, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and respectively has a corner on each transverse side 35, 36.

Die in den Figuren 11 und 12 dargestellten Ausführungsbeispiele weisen jeweils zwei Kühlmittelkammern 25, 26 und dazu korrespondierende Teilbereiche 29, 30 der Ausgabeseite 19 auf. Beide Teilbereiche 29 sind spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse 17 senkrechten Mittelachse 37 der Ausgabeseite 19 des Kühlbalkens 13.The in the FIGS. 11 and 12 illustrated embodiments each have two coolant chambers 25, 26 and corresponding to subregions 29, 30 of the output side 19. Both partial regions 29 are mirror-symmetrical to a central axis 37, which is perpendicular to the roller axis 17, of the output side 19 of the cooling beam 13.

Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein erster Teilbereich 29 die Form eines Dreiecks hat, das einen Eckpunkt, der auf der Mittelachse 37 liegt, und zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, aufweist. FIG. 11 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a triangle, which has a corner point which lies on the central axis 37, and two corner points, which lie respectively on an end point of the second longitudinal side 34.

Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein erster Teilbereich 29 die Form eines Fünfecks hat, das einen Eckpunkt, der auf der Mittelachse 37 liegt, zwei Eckpunkte, die jeweils auf einem Endpunkt der zweiten Längsseite 34 liegen, und jeweils einen Eckpunkt auf jeder Querseite 35, 36 aufweist. FIG. 12 shows an embodiment in which a first portion 29 has the shape of a pentagon having a vertex lying on the central axis 37, two vertices, each lying on an end point of the second longitudinal side 34, and one vertex on each transverse side 35, 36 has.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations may occur to those skilled in the art be derived therefrom without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Walzgerüstrolling mill
33
Walzgutrolling
55
Walzeroller
77
Kühlvorrichtungcooler
99
Walzspaltnip
1111
Walzrichtungrolling direction
1313
KühlbalkenChilled beams
1515
Abstreiferscraper
1717
Walzenachseroll axis
1919
Ausgabeseiteexpenditure side
2121
Vollstrahldüsefull jet
2323
Ausgaberichtungoutput direction
25 bis 2725 to 27
KühlmittelkammerCoolant chamber
29 bis 3129 to 31
Teilbereichsubregion
33, 3433, 34
Längsseitelong side
35, 3635, 36
Querseitetransverse side
3737
Mittelachsecentral axis
3939
Düsenreihenozzle row
4141
KühlmittelzuleitungCoolant supply
4343
Steuerventilcontrol valve
4545
Pumpepump
dd
Düsenabstandnozzle distance

Claims (15)

Kühlvorrichtung (7) zur Kühlung einer Walze (5) eines Walzgerüsts (1), die Kühlvorrichtung (7) umfassend - einen Kühlbalken (13) zur Aufnahme und Ausgabe eines Kühlmittels, - wobei der Kühlbalken (13) mehrere auf einer der Walze (5) zugewandten und parallel zu einer Walzenachse (17) der Walze (5) verlaufenden Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) angeordnete Vollstrahldüsen (21) aufweist, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl des Kühlmittels mit einem nahezu konstanten Strahldurchmesser aus dem Kühlbalken (13) in einer Ausgaberichtung (23) zu der Walze (5) ausgebbar ist. Cooling device (7) for cooling a roller (5) of a rolling stand (1), the cooling device (7) comprising a cooling beam (13) for receiving and discharging a coolant, - Wherein the cooling beam (13) a plurality of on one of the roller (5) facing and parallel to a roll axis (17) of the roller (5) extending output side (19) of the cooling bar (13) arranged full jet nozzles (21), through each one Coolant jet of the coolant with a nearly constant beam diameter from the cooling beam (13) in an output direction (23) to the roller (5) can be output. Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (13) in wenigstens zwei voneinander getrennte Kühlmittelkammern (25 bis 27) zur Aufnahme von Kühlmittel unterteilt ist, wobei jede Kühlmittelkammer (25 bis 27) zu einem Teilbereich (29 bis 31) der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) korrespondiert, in dem mehrere Vollstrahldüsen (21) angeordnet sind, durch die jeweils ein Kühlmittelstrahl aus der Kühlmittelkammer (25 bis 27) zu der Walze (5) ausgebbar ist.
Cooling device (7) according to claim 1,
characterized in that the cooling beam (13) is divided into at least two separate coolant chambers (25 to 27) for receiving coolant, each coolant chamber (25 to 27) to a portion (29 to 31) of the output side (19) of the cooling beam (13) corresponds, in which a plurality of full-jet nozzles (21) are arranged, through which a respective coolant jet from the coolant chamber (25 to 27) to the roller (5) can be output.
Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kühlmittelkammer (25) zu einem ersten Teilbereich (29) der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) korrespondiert, wobei der erste Teilbereich (29) spiegelsymmetrisch zu einer zu der Walzenachse (17) senkrechten Mittelachse (37) der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) ist.
Cooling device (7) according to claim 2,
characterized in that a first coolant chamber (25) corresponds to a first subregion (29) of the output side (19) of the cooling beam (13), the first subregion (29) being mirror-symmetrical to a central axis (37) perpendicular to the roll axis (17). the output side (19) of the cooling bar (13).
Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung des ersten Teilbereichs (29) parallel zu der Mittelachse (37) entlang der Richtung der Walzenachse (17) variiert und entlang der Mittelachse (37) maximal ist.
Cooling device (7) according to claim 2 or 3,
characterized in that an extension of the first portion (29) parallel to the central axis (37) varies along the direction of the roller axis (17) and is maximum along the central axis (37).
Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (29) die Form eines Vielecks aufweist.
Cooling device (7) according to one of claims 2 to 4,
characterized in that the first portion (29) has the shape of a polygon.
Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass jede Kühlmittelkammer (25 bis 27) an eine Kühlmittelzuleitung (41) zur Einspeisung von Kühlmittel in die Kühlmittelkammer (25 bis 27) angeschlossen ist, wobei die Kühlmittelzuleitung (41) im Wesentlichen senkrecht zu der Ausgaberichtung (23) des Kühlmittels in die Kühlmittelkammer (25 bis 27) mündet.
Cooling device (7) according to one of claims 2 to 5,
characterized in that each coolant chamber (25 to 27) is connected to a coolant supply line (41) for supplying coolant into the coolant chamber (25 to 27), the coolant supply line (41) being substantially perpendicular to the discharge direction (23) of the coolant in the coolant chamber (25 to 27) opens.
Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kühlmittelkammern (25 bis 27) eingespeisten Kühlmittelmengen unabhängig voneinander durch jeweils ein Steuerventil (43) und/oder durch jeweils eine Pumpe (45) steuerbar sind.
Cooling device (7) according to one of claims 2 to 6,
characterized in that the coolant quantities fed into the coolant chambers (25 to 27) are independently controllable by a respective control valve (43) and / or by a pump (45).
Kühlvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch ein Automatisierungssystem zur Steuerung der in die Kühlmittelkammern (25 bis 27) eingespeisten Kühlmittelmengen.Cooling device (7) according to one of claims 2 to 7, characterized by an automation system for controlling the amounts of coolant fed into the coolant chambers (25 to 27). Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Düsenabstand (d) einander entlang einer zur Walzenachse (17) parallelen Richtung benachbarter Vollstrahldüsen (21) entlang dieser Richtung variiert.
Cooling device (7) according to one of the preceding claims,
characterized in that a nozzle spacing (d) varies along a direction parallel to the roll axis (17) in the direction of adjacent full-jet nozzles (21) along this direction.
Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenabstand (d) in einem mittleren Bereich der Ausgabeseite (19) des Kühlbalkens (13) am geringsten ist.
Cooling device (7) according to claim 9,
characterized in that the nozzle spacing (d) in a central region of the output side (19) of the cooling bar (13) is the lowest.
Kühlvorrichtung (7) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenabstand (d) zwischen etwa 25 mm und etwa 50 mm liegt.
Cooling device (7) according to claim 9 or 10,
characterized in that the nozzle spacing (d) is between about 25 mm and about 50 mm.
Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vollstrahldüsen (21) in mehreren zueinander parallelen Düsenreihen (39) angeordnet sind.
Cooling device (7) according to one of the preceding claims,
characterized in that the full jet nozzles (21) are arranged in a plurality of mutually parallel rows of nozzles (39).
Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (13) für jede Vollstrahldüse (21) eine Düsenausnehmung aufweist, in der die Vollstrahldüse (21) lösbar befestigt ist.
Cooling device (7) according to one of the preceding claims,
characterized in that the cooling beam (13) for each jet nozzle (21) has a nozzle recess in which the jet nozzle (21) is releasably attached.
Kühlvorrichtung (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Abstreifer (15) zum Abstreifen von Kühlmittel von der Walze (5), wobei der Abstreifer (15) und der Kühlbalken (13) gemeinsam schwenkbar sind.
Cooling device (7) according to one of the preceding claims,
characterized by a scraper (15) for stripping coolant from the roller (5), wherein the scraper (15) and the cooling beam (13) are pivotable together.
Walzgerüst (1), umfassend eine Walze (5) und zwei jeweils gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildete Kühlvorrichtungen (7), wobei die beiden Kühlvorrichtungen (7) auf unterschiedlichen Seiten der Walze (5) angeordnet sind.Roll stand (1), comprising a roller (5) and two cooling devices (7) each formed according to one of the preceding claims, wherein the two cooling devices (7) are arranged on different sides of the roller (5).
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