NO122120B

NO122120B -

Info

Publication number: NO122120B
Application number: NO0707/68A
Authority: NO
Inventors: J Moore; H Grenfell
Original assignee: Steel Co Of Wales Ltd
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1971-05-24
Also published as: PL71354B1; LU55533A1; NL6802753A; US3540527A; SE351995B; NL134266C

Description

Apparat for avkjøling og/eller smøring Apparatus for cooling and/or lubrication

av valser eller en lignende anordning. of rollers or a similar device.

Foreliggende oppfinnelse angår avkjoling og smbring av valser og lignende anordninger. Oppfinnelsen angår spesielt valser som benyttes ved varm-- eller kaldvalsing av metaller og som til slutt blir så The present invention relates to the cooling and cooling of rollers and similar devices. The invention relates in particular to rollers which are used in hot or cold rolling of metals and which eventually become saw

varme at deres overflate brytes opp. Selv om oppfinnelsen spesielt angår avkobling av valser, bor det bemerkes at den er like anvendelig i forbindelse med avkjoling eller smoring av en hvilken som helst overflate i kontinuerlig eller diskontinuerlig bevegelse. heat that their surface breaks up. Although the invention particularly concerns the decoupling of rollers, it should be noted that it is equally applicable in connection with the cooling or lubrication of any surface in continuous or discontinuous movement.

Det er velkjent at dersom arbeidsvalsene i et varmvalseverk It is well known that if the work rolls in a hot rolling mill

ikke avkjøles tilstrekkelig under bruk, vil valsenes overflate til slutt bli så varm at den vil brytes opp. Hittil er valsenes overflate blitt avkjblt ved besprbytning med vann, men selv ved anvendelse av en slik avkjbling har "varmsprekking" eller overflatesprekking forekommet, Kfr. kl. 7a-45/02 is not cooled sufficiently during use, the surface of the rollers will eventually become so hot that it will break up. Until now, the surface of the rollers has been cooled by spraying with water, but even when using such cooling, "hot cracking" or surface cracking has occurred, Cf. at 7a-45/02

og det antaes at den dårlige avkjblin<g> forårsakes av at de små'vann-dråper på grunn av sin hbye hastighet kastes av fra valseoverflaten for noen vesentlig avkjbling har forekommet. Videre kan en vanndamp-film dannes på valsenes overflate, og dersom dette inntreffer, vil filmen være tilbbyelig til å virke som et isolerende lag mellom valsens overflate og vannet som er spredt over denne. and it is assumed that the poor decoupling<g> is caused by the small water droplets being thrown off the roller surface due to their high speed before any significant decoupling has occurred. Furthermore, a water vapor film can form on the roller's surface, and if this occurs, the film will be likely to act as an insulating layer between the roller's surface and the water spread over it.

Det har også vist seg at i et varmvalseverk vil påsprbytning av vann på en bevegelig valse bevirke at en betraktelig mengde av det påsprbytede vann kastes av fra valsen og inn i kulelagrene medfbrende glbdeskall fra valseemnet av varmt metall. Dette glbdeskall er tilbbyelig til å blande seg med oljen i kulelagret og forårsaker en hur-tig slitasje. It has also been shown that in a hot rolling mill, the application of water on a moving roll will cause a considerable amount of the applied water to be thrown off the roll and into the ball bearings, bringing with it scum from the hot metal roll blank. This gliding shell is prone to mixing with the oil in the ball bearing and causes rapid wear.

Ifblge oppfinnelsen tilveiebringes et apparat for avkjbling og/ eller smbring av en valse eller en lignende anordning, omfattende en avkjblingsdel som strekkor seg tvers over i det minste en del av valsens lengde, som har en buet lang ryggplate med langsgående kanaler på sin konvekse overflate og som har forseglingsputer som ligger an mot valsens overflate og avgrenser avkjblingskammere, en anordning for å holde forseglingsputene i kontakt med valsen, og en anordning for tilveiebringelse av en strbm av kjble- og/eller smbre-fluidum gjennom avkjblingskammerne, og apparatet er særpreget ved at avkjbllngsdelen også har avskraperblader som ligger an mot valsens overflate for å fjerne det flytende skiktlag av fluidumet som avsettes på valsen, idet bladene strekker seg over avkjblingskammerne, langs generatriser på valseoverflaten og avgrenser spor slik at fluidum som strbmmer gjennom avkjblingskammerne, vil strbmme gjennom disse spor og komme i kontakt med valsens overflate. According to the invention, an apparatus is provided for decoupling and/or smoothing a roll or a similar device, comprising a decoupling part which extends across at least part of the length of the roll, which has a curved long back plate with longitudinal channels on its convex surface and having sealing pads which abut against the surface of the roll and delimiting decoupling chambers, a device for keeping the sealing pads in contact with the roll, and a device for providing a stream of sealing and/or welding fluid through the decoupling chambers, and the apparatus is characterized in that the cooling part also has scraper blades that abut against the surface of the roll to remove the liquid layer of the fluid that is deposited on the roll, the blades extending over the cooling chambers, along generatrixes on the roll surface and delimiting grooves so that fluid flowing through the cooling chambers will flow through these grooves and come into contact with the surface of the roller.

Avkjbllngsdelen kan f.eks. av en fjær tvinges til Å ligge an The cooling part can e.g. of a spring is forced to lie on

mot valsen. against the roller.

Avskraperbladene for Valsen kan vore laget av et syntetisk plast-materiale, f.eks. "Nylon 66.". Rillene i avkjblingsdelens anliggende The scraper blades for the roller can be made of a synthetic plastic material, e.g. "Nylon 66.". The grooves in the connection part

.overflate avgrenset av avskraperbladene, kan omfatte en rekke langsgående riller anordnet i rader, Idet rillene i et avkjølingskammer er adskilt av forseglingsputene fra rillene i tilstBtende avkjblingskammere. Hvert kammer kan være forsynt med et innløp og utlttp for fluidum, idet sammenstillingen virker slik at fluidum vil komme inn i delen via en innlbpskanal ved 6n ende og gjennom en rille passere til .surface bounded by the scraper blades, may comprise a number of longitudinal grooves arranged in rows, As the grooves in a cooling chamber are separated by the sealing pads from the grooves in adjacent cooling chambers. Each chamber may be provided with an inlet and outlet for fluid, the assembly acting so that fluid will enter the part via an inlet channel at the end and pass through a groove to

den annen ende og ut av delen via en utlopskanal. Rillene kan være parallelt forbundet mellom en innlopskanal og en utldpskanal. Apparatet ifolge oppfinnelsen er spesielt egnet til å virke som en mekanisk skraper. Avskraperbladet eller -bladene vil skrape vekk fra overflaten en eventuell vanndampfi.lm som kan oppstå ved avkjbling med en vannstrom i rillene. Dette trekk med avskrapende varmeoverfbring the other end and out of the part via an outlet channel. The grooves can be connected in parallel between an inlet channel and an outlet channel. The apparatus according to the invention is particularly suitable for acting as a mechanical scraper. The scraper blade or blades will scrape away from the surface any water vapor film that may occur when cooling with a stream of water in the grooves. This feature with scraping heat transfer

o o

ifolge oppfinnelsen har vist seg å gi langt hdyere avkjblingshastig-heter. according to the invention has been shown to give much higher de-coupling speeds.

I det folgende vil et eksempel på en spesiell utforelsesform av oppfinnelsen for anvendelse i forbindelse med en arbeidsvalse som benyttes i varmvalseverk ved fremstilling av stålbånd, bli beskrevet under henvisning til tegningene. In the following, an example of a special embodiment of the invention for use in connection with a work roll used in hot rolling mills for the production of steel strips will be described with reference to the drawings.

Av tegningene viser From the drawings show

Fig.l en perspektivskisse av avkjblingsapparatet ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser skjematisk et snitt gjennom en arbeidsvalse og en avkjblingsanordning ifolge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et horisontalsnitt av en avkjolingsdel i apparatet ifolge oppfinnelsen. Fig.l a perspective sketch of the disconnection device according to the invention. Fig. 2 schematically shows a section through a work roller and a disconnection device according to the invention. Fig. 3 shows a horizontal section of a cooling part in the device according to the invention.

Fig. h viser et snitt langs linjen h- h på Fig. 3» Fig. h shows a section along the line h-h in Fig. 3»

Valseverket (se Fig.2) omfatter et par arbeidsvalser 10 og 10' som er slik innrettet at de vil kunne påvirke et bånd 11 som passerer mellom valsenes 10,10' grep i den angitte retning. Arbeidsvalsene 10, 10' påvirkes begge av en belastningsvalse 12. Nær arbeidsvalsen befinner det seg en stbttedel 13 med en bæreknekt lh som kan bære en styrer 15 som er festet til bæreknekten lh og som strekker seg bort fra stbttedelen 13 mot arbeidsvalsens 10 sylindriske overflate slik at dersom under valsingen båndet 11, som ledes mellom arbeidsvalsenes 10 og 10' grep, skulle hefte til arbeidsvalsens 10 overflate, vil båndet av den utstikkende styrer 15 ledes tilbake til sin riktige be-vegelsesretning. The rolling mill (see Fig.2) comprises a pair of work rolls 10 and 10' which are arranged in such a way that they will be able to influence a band 11 which passes between the grips of the rolls 10,10' in the specified direction. The work rollers 10, 10' are both affected by a load roller 12. Near the work roller there is a support part 13 with a support jack lh which can carry a guide 15 which is attached to the support jack lh and which extends away from the support part 13 towards the cylindrical surface of the work roller 10 as that if during rolling the band 11, which is guided between the grips of the work rollers 10 and 10', should stick to the surface of the work roller 10, the band will be guided back to its correct direction of movement by the protruding guide 15.

Stbttedelen 13 understbtter ovenfor bæreknekten lh et par i avstand anordnede utliggere 20 anordnet nær eller henimot arbeidsvalsens 10 ytterkanter. Hver utligger bærer en stbtte 21 omfattende en rektangulær boksformet del 22 som utgjores av et par i avstand anordnede sider 23 forbundet med et par i avstand anordnede ender 2<*>+. Hver av endene 2h har et hull hvori kan opptaes en lang stang 25. Den boksformede del 22 inneholder en fjær 26 anordnet mellom boksens The supporting part 13 supports above the carrying jack lh a pair of spaced apart outriggers 20 arranged near or towards the outer edges of the work roller 10. Each outrigger carries a stbtte 21 comprising a rectangular box-shaped part 22 which is made up of a pair of spaced apart sides 23 connected by a pair of spaced apart ends 2<*>+. Each of the ends 2h has a hole in which a long rod 25 can be received. The box-shaped part 22 contains a spring 26 arranged between the box's

bakre ende 2h' og anslaget 27 på stangen 25 i boksen. rear end 2h' and stop 27 on rod 25 in the box.

Stangen 25 understbtter ved. sin fremre ende en lang, buet del 30, er gjenget ved sin bakre ende og bærer et anslag 27 som er The bar 25 is supported by wood. its front end a long, curved part 30, is threaded at its rear end and carries a stop 27 which is

gjenget på stangen, og anordningen virker slik at når stbttedelen 21 er. festet, til utliggeren 20, vil omdreining av anslaget 27 mulig-gjbre regulering av belastningen på stangen 25 og den anvendte.spen-ning mot delen 30 og holde denne slik at den vil ligge an mot arbeidsvalsen 10. threaded on the rod, and the device works so that when the stbtte part 21 is. attached to the outrigger 20, rotation of the stop 27 will make it possible to regulate the load on the rod 25 and the applied tension against the part 30 and hold this so that it will rest against the work roller 10.

Delen 30 omfatter h langsgående, i-det vesentlige rektangulære kanaler 31, 32, 33 og 3<*>+. Kanalene strekker seg langs delen 30 og er avgrenset av en U-formet kasse 35 (se FigA) og en ryggplate 38. Hver av kanalene 31 og 33 har Innlbpsrbr 36 hvorav et er anordnet ved hver ende av delen 30. Begge kanaler 32 og 3*f har et utlbpsrbr 37 anordnet ved de motsatte ender i forhold til innlbpsrbrene for henholdsvis The part 30 comprises h longitudinal, essentially rectangular channels 31, 32, 33 and 3<*>+. The channels extend along the part 30 and are delimited by a U-shaped box 35 (see FigA) and a back plate 38. Each of the channels 31 and 33 has Inlbpsrbr 36, one of which is arranged at each end of the part 30. Both channels 32 and 3 *f has an outlet rib 37 arranged at the opposite ends in relation to the inlet ribs for respectively

kanalene 31 og 33. channels 31 and 33.

Hvert av kanalparene 31» 32 og 335 3^ virker som en innlbpskanal og en utlbpskanal for fluidum for.en rad med avkjblingskammere ho i fronten til delen 30 som kan ligge, an mot arbeidsvalsen 10. Hvert av kammerne ho er omgitt og avgrenset av et i avstand fra hverandre anordnet langsgående par av forseglingsputer hl på et i avstand fra hverandre anordnet tversgående par av forseglingsputer <*>fl' festet til ryggplatens 38 konkave overflate. Hvert kammer ho er i ryggplaten 38 forsynt med et innlbp h2 som står i forbindelse med en innlbpskanal 31» og med et utlbp <*>*3 som står i forbindelse med en utlbpskanal 32, og anordningen er slik at.ved kontakt med en valse, vil Each of the channel pairs 31, 32 and 335 3 acts as an inlet channel and an outlet channel for fluid for a row of cooling chambers in the front of the part 30 which can lie, facing the work roll 10. Each of the chambers is surrounded and delimited by a spaced apart longitudinal pair of sealing pads hl on a spaced apart transverse pair of sealing pads <*>fl' attached to the concave surface of the back plate 38. Each chamber ho is in the back plate 38 provided with an inlet h2 which is in connection with an inlet channel 31" and with an outlet <*>*3 which is in connection with an outlet channel 32, and the device is such that. upon contact with a roller , want

strbmmen som passerBr langs kanalen 31 i den angitte pilretning fra kanalens innlbpsrbr 36, passere via innlbpskanalen 31 gjennom inn-lbpet h2 i ryggplaten 38 inn i kammeret ho og i kontakt med valsens overflate og sirkulere inne i kammeret- ho, .Fluidumet strbmmer ut av kammeret ^0 via utlbpet ^3 og inn i kanalen 32 og derfra ut av delen 30 via utlbpet 37. Fire i avstand anordnede avskraperblader h$ er The stream that passes along the channel 31 in the indicated direction of the arrow from the channel's inlet tube 36, passes via the inlet channel 31 through the inlet h2 in the back plate 38 into the chamber ho and in contact with the surface of the roller and circulates inside the chamber ho. The fluid flows out of the chamber ^0 via the outlet ^3 and into the channel 32 and from there out of the part 30 via the outlet 37. Four spaced scraper blades h$ are

anordnet på tvers av hvert kammer hO og strekker seg langs delen 30 av grunner som vil bli beskrevet i det efterfblgende, og avgrenser fem langsgående riller ho<*> i kammeret ^fO. arranged across each chamber hO and extending along the portion 30 for reasons which will be described hereinafter, and delimiting five longitudinal grooves ho<*> in the chamber ^fO.

I montert stilling er delen 30 festet til utliggeren 20 ved hjelp av boksen 22 og den dertil festede svtbttedel 21. Det gjengede anslag 27 reguleres inntil putene 'fl på skraperbladene >5 ligger an mot arbeidsvalsens 10 sylindriske overflate og spennes mot denne. Forseglingsputene og skraperne består av "Nylon 66", fortrinnsvis av et nylon som er kommersielt tilgjengelig under varemerket "POLYPENCO NYLON 66". In the assembled position, the part 30 is attached to the outrigger 20 by means of the box 22 and the wetted part 21 attached to it. The threaded stop 27 is adjusted until the pads 'fl on the scraper blades >5 rest against the cylindrical surface of the work roller 10 and are tensioned against it. The sealing pads and scrapers consist of "Nylon 66", preferably a nylon commercially available under the trademark "POLYPENCO NYLON 66".

Under drift slippes vann inn i kammerne *f0 og sirkulerer innen-for det rom som er begrenset av valsens overflate, putene ^-1 og ryggplaten 38 og delen 30, og vannet vil befinne oSeg i kontakt med og via rillene Ko<*> avkjole valsens 10 overflate. Skraperbladene U5 er slik utformet at de vil skrape den roterende valses overflate og bevirke nedbrytning av det tynne lag av avkjblingsfluidum som øyeblikkelig dannes når avkjblingsvæsken kommer i kontakt med dan varme valseover-flate. Ikke bare skrapes dette lag av fra. valsen, men den turbulente strbm gjennom rillene bevirker at vanndampfilmen brytes ned og blandes med avkjblingsvæsken i rillene, hvorved fåes en effektiv avkjbling av valsens overflate. During operation, water is admitted into the chambers *f0 and circulates within the space bounded by the surface of the roller, the pads ^-1 and the backing plate 38 and the part 30, and the water will find itself in contact with and via the grooves Ko<*> offcoat the roller's 10 surface. The scraper blades U5 are designed in such a way that they will scrape the surface of the rotating roller and cause the breakdown of the thin layer of cooling fluid which is instantly formed when the cooling fluid comes into contact with the then hot roller surface. Not only is this layer scraped off. the roller, but the turbulent flow through the grooves causes the water vapor film to break down and mix with the cooling liquid in the grooves, thereby effectively cooling the surface of the roller.

Avkjblingssyklusen gjentaes når valsen under sin rotasjon når den annen rad med avkjblingskammere, og det vil fremgå at anordningen tilveiebringer et meget effektivt og enkelt avkjblingssystem for en varm valse eller annen innretning som befinner seg i bevegelse. The decoupling cycle is repeated when the roller during its rotation reaches the second row of decoupling chambers, and it will be seen that the device provides a very efficient and simple decoupling system for a hot roller or other device which is in motion.

Systemet kan anvendes i forbindelse med kaldvalsing hvor olje eventuelt kan blandes med avkjblingsfluidumet eller tilfores separat og putene reguleres eller anordnes slik at det fåes en tynn oljefilm på arbeidsvalsen. The system can be used in connection with cold rolling where oil can optionally be mixed with the cooling fluid or supplied separately and the pads are regulated or arranged so that a thin oil film is obtained on the work roll.

Det har i praksis vist seg at en spesiell avkjblingsdel kan anvendes sammen med et hvilket som helst antall valser, og avkjbllngsdelen behbver ikke å være nbyaktig avpasset i forhold til en spesiell arbeidsvalsediameter. It has been shown in practice that a special decoupling part can be used together with any number of rollers, and the decoupling part does not need to be closely matched in relation to a particular work roll diameter.

Eventuelle variasjoner i diameteren fra valse til valse opptaes av kontaktputens- hl elastisitet og fjærenes 26 forspenning. Any variations in the diameter from roller to roller are taken up by the elasticity of the contact pad and the preload of the springs 26.

Claims

1. Apparatus for decoupling and/or lubricating a roll or similar device, comprising a decoupling part extending across at least part of the length of the roll, having a curved long back plate with longitudinal channels on its convex surface and which has sealing pads which rest against the surface of the roller and delimit cooling chambers, a device for keeping the sealing pads in contact with the roller, and a device for providing a stream of dressing and/or sbref fluid through the cooling chambers, characterized in that the cooling part (30) also has scraper blades (<*>+5) which lie against the surface of the roller to remove the floating layer of the fluid that is deposited on the roller, the blades C+5) extending over the decoupling chambers (ho), along generatrixes on the roller surface and delimiting tracks (< *>t0') so that fluid flowing through the cooling chambers (^0), will flow through these grooves and come into contact with the roller's surface.

2, Apparatus according to claim 1, characterized in that the concave surface of the back plate (38) is provided with four longitudinal, per se known sealing pads (^1) which delimit two rows of cooling chambers - (^0),

3" Apparatus according to claim 2, characterized in that each row is divided into a number of decoupling chambers (hO) by means of spaced curved sealing pads (M-l*) placed essentially across the longitudinal pads (<*>+ l). k. Apparatus according to claim 2, characterized in that each cooling chamber (^0) is located on the opposite side of the back plate (38) in relation to a pair of longitudinal neighboring channels (31,32 and 33,3^) in the cooling part.

5" Apparatus according to claim h, characterized in that the back plate (38) is provided with a series of inlets C+2) and outlets (M-3) for the decoupling chambers (^0) so that one of the channels (31)32,33,3 <l>f) forms an inlet to each of the decoupling chambers (^0) within a row to thereby supply fluid to them, and another of the channels (31,32,33,3*+) provides an outlet for each decoupling shame (^■0) within the row*