[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abkühlen von metallischem Blech, umfassend,
eine Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle, die in Kontakt mit dem Blech
steht, um das Blech während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung zu bewegen, eine
obere Düsenvorrichtung, die in Bewegungsrichtung des Bleches stromab der Transportrolle
angeordnet ist, wobei die obere Düsenvorrichtung ein Gehäuse mit mindestens einem
Kühlmittel-Einlass, mit einer ersten Düsenöffnung und mit einer zweiten Düsenöffnung
aufweist, wobei die Düsenöffnungen in Bewegungsrichtung beabstandet voneinander schräg
auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung als Spalt ausgebildet
ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur Durchlaufrichtung (D) erstreckt.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in
einer Einrichtung mit einer Rollenbahn mit mindestens einer Transportrolle, zum Bewegen
des Bleches während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung, wobei das Blech vor dem
Abkühlen in einem Industrieofen auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt worden ist.
[0003] Unter dem Begriff "Blech" werden Bleche verschiedener Stärken, Bänder oder andere
Flachprodukte verstanden. Unter dem Begriff "metallisch" werden verschiedene Stahlsorten
und Nichteisenmetalle, insbesondere Aluminium oder Messing verstanden.
[0004] Ein wichtiges Anwendungsgebiet für die Erfindung ist die Wärmebehandlung von Stahl-Grobblechen,
die üblicherweise eine Dicke von 2mm bis 250mm haben.
[0005] Die Bleche werden zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Härten in Wärmebehandlungsanlagen
in einem Industrieofen erhitzt und anschließend im Durchlaufverfahren abgekühlt bzw.
abgeschreckt. Durch Abkühlen bzw. Abschrecken von erhitztem Stahl lassen sich dessen
mechanische Eigenschaften, wie insbesondere Härte oder Zugfestigkeit, gezielt verändern.
[0006] Häufige Wärmebehandlungsverfahren sind:
- Erhitzung und Abkühlung von kohlenstoffhaltigen Stahlblechen zur Einstellung einer
martensitischen oder bainitischen Härte;
- Erhitzung und gezieltes Abkühlen von kohlenstoffhaltigen Stahlblechen mit Verzögerung
zum Erreichen eines perlitischen Gefüges;
- Erhitzung und sanftes Abkühlen von kohlenstoffarmen Stahlblechen zum Erreichen eines
ferritischen Gefüges;
- Erhitzung und gestuftes Abkühlen von höher legierten Blechen aus Stahl, Edelstahl,
einer Nickelbasislegierung oder anderen Nichteisenmetallen.
[0007] Die Grobbleche müssen im Rahmen von Wärmebehandlungen in der Regel sehr schnell und
schroff abgekühlt werden. Dazu werden insbesondere Kühlvorrichtungen in Form von Schlitzdüsen
eingesetzt, die das Blech über dessen Breite mittels eines flüssigen Abkühlmittels,
in der Regel Wasser, schnell abkühlen bzw. abschrecken.
[0008] Beispielsweise wird ein Grobblech, das zunächst auf Austenitisierungstemperatur,
typischerweise auf 800°C bis 950°C, erwärmt bzw. erhitzt wurde, im Durchlaufverfahren
mit einem Kühlmittel, in der Regel Wasser, mittels Vollstrahldüsen sehr schnell abgekühlt,
um ein martensitisches oder bainitisches Gefüge zu erzeugen.
[0009] Zum Härten von Stahl-Grobblech werden Ofenanlagen eingesetzt, an die sich eine Durchlauf-Abschreckeinrichtung,
auch Durchlaufquette genannt, anschließt. Beim Abkühlvorgang wird in der Regel sowohl
die Oberseite als auch die Unterseite der Bleche auf gleiche Weise abgekühlt. Während
der Abkühlung werden die Bleche mittels einer Rollenbahn, die nur untere Transportrollen
oder untere und obere Transportrollen aufweisen kann, kontinuierlich in Durchlaufrichtung
durch mindestens eine Kühlzone bewegt. Das Blech läuft in der Regel zwischen oberen
und unteren Transportrollen, die paarweise in Durchlaufrichtung beabstandet voneinander
angeordnet sind.
[0010] Zur schnellen Abkühlung werden Düsenkörper mit einer schlitzförmigen Düsenöffnung
verwendet. Die schlitzförmige Düsenöffnung wird auch Schlitzdüse genannt. Die Düsenöffnung
kann sich über die gesamte Breite des Bleches erstrecken, die beispielsweise 4m betragen
kann. Aus der Praxis ist bekannt, drei über die Breite des Bleches in Reihe nebeneinander
angeordnete Düsenöffnungen zu verwenden, um das Blech über dessen Breite mit unterschiedlicher
Geschwindigkeit oder Intensität und/oder Dauer abschrecken zu können.
[0011] Um bei der Verwendung von Wasser als Kühlmittel zu gewährleisten, dass sich kein
Wasserdampf-Film zwischen dem noch sehr heißen Blech und dem nachströmenden Waser
ausbilden kann, muss das Kühlwasser mit einem hohen Austrittsimpuls auf das abzuschreckende
Blech einwirken. Daher steht das Kühlwasser unter erhöhtem Druck. Ein Wasserdampf-Film
würde den direkten Kontakt der Blechoberfläche mit dem Kühlwasser verhindern und die
Abschreckgeschwindigkeiten deutlich reduzieren. Dieses Phänomen ist in der Technik
als Leidenfrost-Problematik bekannt und betrifft beispielsweise alle Abschreckvorgänge,
die mit Hilfe von Wasserbecken durchgeführt werden.
[0012] Zur Abschreckung eines Bleches im Durchlaufverfahren müssen dessen Oberseite und
dessen Unterseite gekühlt werden. Daher wird bzw. werden auf jeder Seite des Bleches
eine Düsenöffnung bzw. Schlitzdüse oder mehrere über die Breite des Bleches nebeneinander
angeordnete Düsenöffnungen bzw. Schlitzdüsen benötigt. Mindestens eine sich über die
Breite des Bleches erstreckende Düsenöffnung ist von oben auf die Oberseite des Bleches
gerichtet und eine weitere Düsenöffnung wird auf der gegenüberliegenden Seite von
unten auf das Blech gerichtet.
[0013] In der Praxis hat sich gezeigt, dass beim Abkühlen von relativ dünnen Grobblechen
mit einer einzigen Schlitzdüse, die in Bewegungsrichtung gerichtet ist, Verbesserungsbedarf
besteht, weil sich stromab der Transportrolle eine Strecke undefinierter Wasserbeaufschlagung
mit einer unerwünschten Dampfpolsterbildung bildet.
[0014] Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
WO 2015/075041 A1 bekannt. Eine obere bzw. untere Düsenvorrichtung weist in Durchlaufrichtung zwei
voneinander beabstandete Düsenöffnungen auf. Die in Bewegungsrichtung des Bleches
erste Düsenöffnung ist in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet. Die zweite Düsenöffnungen
ist gegen die Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet, so dass beide Düsenöffnungen
gegeneinander gerichtet sind und auf der Blechoberfläche zwei gegeneinander gerichtete
Wirbel bzw. einen Doppelwirbel erzeugen. Die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen
ist nicht veränderbar, so dass bei Änderung der Anforderungen die Düsenvorrichtung
komplett ausgetauscht werden muss.
[0015] Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine Möglichkeit zu schaffen, im
Durchlaufverfahren unterschiedlich dicke Bleche im Rahmen von unterschiedlichen Wärmebehandlungen
auf verschiedene Art und Weise flexibel abzukühlen.
[0016] Ein wesentlicher Aspekt der Aufgabe ist, dünne Bleche in Durchlaufverfahren optimal
abzukühlen.
[0017] Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch Anspruch 1 gelöst.
[0018] Die erste und die zweite Düsenöffnung verlaufen über die Breite des Bleches parallel.
Die Auftreff-Fläche der beiden Kühlmittel-Stahlen ist jeweils rechteckig bzw. linienförmig.
Eine Düsenöffnung kann sich über die gesamte Breite des Bleches erstrecken. Im Rahmen
der Erfindung können auch mehrere Düsenöffnungen über die Breite des Bleches quer
zu dessen Bewegungsrichtung nebeneinander vorgesehen werden.
[0019] Erfindungsgemäß verlaufen in dem Gehäuse ein erster Strömungskanal unter einem ersten
Winkel (α) zur Horizontalen und ein zweiter Strömungskanal unter einem Winkel (β)
zur Horizontalen. Jeder Strömungskanal weist eine innere Seitenwand und eine äußere
Seitenwand auf, die planparallel verlaufen und die erste bzw. zweite Düsenöffnung
bilden. Der Durchtrittsquerschnitt für das Kühlmittel ist in Strömungsrichtung des
Kühlmittels im Wesentlichen von dem Kühlmittel-Einlass bis zum Austritt aus den Düsenöffnungen
konstant. Damit wird erreicht, dass der Kühlmittelstrahl einen genau definierten Auftreffbereich
fokussiert intensiv abkühlt und nicht undefiniert und breit gefächert auf dem Blech
auftrifft. Die Kühlmittelstrahlen sind schräg, d. h. unter einem Winkel zum Blech
auf dessen Oberseite gerichtet. Als Kühlmittel wird vorzugsweise Wasser verwendet,
welches vorzugsweise unter erhöhtem Druck steht.
[0020] Die Breite des aus den Düsenöffnungen jeweils austretenden Kühlmittelstrahls kann
je nach Erfordernis variiert werden. Die inneren Seitenwände der beiden Strömungskanäle
sind mittels eines Einstellelements in vertikaler Richtung bewegbar, um die Breite
der ersten und zweiten Düsenöffnung, d. h. die Breite des Kühlmittelstrahls in Bewegungsrichtung
des Bleches auf einfache Art und Weise auf die jeweils optimale Breite einzustellen.
[0021] Im Rahmen der Erfindung ist unterhalb des Bleches eine untere Düsenvorrichtung vorgesehen,
die gleich ausgebildet ist wie die obere Düsenvorrichtung und spielbildlich zu der
oberen Düsenvorrichtung angeordnet ist, so dass eine erste und eine zweite Düsenöffnung
der unteren Düsenvorrichtung auf die Unterseite des Bleches gerichtet sind. Somit
sich während des Abkühlens von oben und unten des Bleches spiegelbildlich erste bzw.
zweite Düsenöffnungen auf das Blech gerichtet.
[0022] Auf der Oberseite bzw. der Unterseite des Bleches bildet sind jeweils ein Abkühlbereich
mit hohem Wärmeübergang und im Wesentlichen gleichen Abkühlbedingungen aus. Dadurch
wird eine optimale Abkühlung der Oberseite und der Unterseite des Bleches erreicht.
[0023] Vorzugsweise werden die inneren Seitenwände des ersten und des zweiten Strömungskanals
von einem Verteilelement gebildet, welches mit dem Gehäuse mittels des Einstellelements
lösbar verbunden ist. Das Verteilelement ist im Querschnitt im Wesentlichen A-förmig
und erstreckt sich über die Breite des Gehäuses, welches sich ebenfalls über die Breite
der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung erstreckt.
[0024] Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Kühlmittel-Einlass
ein für das Kühlmittel durchlässiges bzw. durchgängiges Befestigungsmittel zur Verbindung
des Einstellelements mit dem Gehäuse befindet. Das Befestigungsmittel, welches sich
in dem Kühlmittel-Einlass befindet, kann beispielsweise als Rahmen oder Gitter ausgebildet
sein. Das Einstellelement ist zentrisch in dem Kühlmittel-Einlass angeordnet. Das
Einstellelement ist vorzugsweise als Einstellschraube ausgebildet, deren Kopf an dem
Verteilelement angreift und deren Ende mit dem Befestigungsmittel verbunden ist.
[0025] Vorteilhafterweise wirkt auf das Einstellelement eine definierte Vorspannung eines
Federelements ein. Anders ausgedrückt ist das Einstellelement schwimmend gelagert.
Vorzugsweise befindet sich das Federelement zwischen dem Einstellstellelement und
dem Befestigungsmittel. Vorzugsweise ist das Federelement als Tellerfeder ausgebildet.
[0026] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses,
d.h. stromauf des Befestigungsmittels ein Strömungsgleichrichter angeordnet. Der Querschnitt
des Kühlmittel-Einlasses ist vorzugsweise kreisförmig. Im Rahmen der Erfindung sind
andere Querschnittsformen möglich. Der Strömungsgleichrichter ist im Querschnitt oder
von oben betrachtet gitterförmig ausgebildet. Der Strömungsgleichrichter bewirkt die
Vergleichmäßigung des Kühlmittel-Volumenstroms über die Breite und dient zur gleichmäßigen
Verteilung des Kühlmittels auf die beiden Strömungskanäle. Es wird eine laminare Strömung
erzeugt. Im Rahmen der Erfindung können mehrere Kühlmittel-Einlässe über die Breite
der Düsenvorrichtung verteilt zum Einleiten des Kühlmediums vorgesehen werden. Zusammen
entsprechen die Durchtrittsflächen aller Kühlmittel-Einlässe mindestens der Querschnittsflächen
der Strömungskanäle.
[0027] Vorzugsweise beträgt die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals in Strömungsrichtung
des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals,
der sich vorzugsweise bis zu dem Kühlmittel-Einlass erstreckt. Die Breite des ersten
bzw. zweiten Strömungskanals entspricht der Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung,
so dass die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals dem 3fachen der Breite der
ersten bzw. zweiten Düsenöffnung entspricht.
[0028] Vorzugsweise beträgt die Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals bzw. die
Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung zwischen 0,8mm und 3mm.
[0029] Erfindungsgemäß beträgt der erste Winkel (α) bzw. der zweite Winkel (β), unter dem
der erste bzw. zweite Strömungskanal zur Horizontalen verläuft, 20° und 60°. Vorzugsweise
sind der Winkel (α) und der Winkel (β) gleich groß.
[0030] Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der
ersten bzw. zweiten Düsenöffnung mittels mindestens einer ersten bzw. zweiten Justierschraube
justierbar ist, die an der inneren und der äußeren Seitenwand des im Wesentlichen
senkrecht zum ersten bzw. zweiten Strömungskanal angreift.
[0031] Bei einer Länge der Düsenöffnungen zwischen etwa 2,0m und 5,0m quer zur Bewegungsrichtung
B können über die Länge der Düsenöffnungen mehrere Justierschrauben vorgesehen werden,
die einen Abstand zueinander aufweisen, der vorzugsweise 0,5m beträgt. Die Justierschrauben
sind frei zugänglich, so dass eine Justierung der Breite der Düsenöffnungen über die
gesamte Länge der Düsenöffnungen, die sich die gesamte Breite des Bleches erstrecken,
auf einfache Art und Weise möglich ist.
[0032] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass außen an
dem Gehäuse der oberen Düsenvorrichtung zumindest teilweise parallel zum ersten Strömungskanal
und gegen die Durchlaufrichtung gerichtet mindestens ein Abweiselement in einem vorgegebenen
Abstand zu dem Blech angebracht ist, um das Blech von der Düsenöffnungen abzuweisen
und dass sich das Abweiselement wenigstens teilweise über die Breite der Düsenvorrichtung
erstreckt.
[0033] Der vorgegebene Abstand zwischen dem Abweiselement und dem Blech muss geringer sein
als der Mindestabstand zwischen der ersten bzw. zweiten Düsenöffnungen und dem Blech.
[0034] Die Erfindung bietet die vorteilhafte Möglichkeit, dass der Abstand der ersten und
der zweiten Düsenöffnung zum Blech einstellbar ist.
[0035] Erfindungsgemäß ist die erste Düsenöffnung entgegen der Bewegungsrichtung auf das
Blech auf die Stelle X des Kontaktes der Transportrolle mit dem Blech gerichtet. Der
Kühlmittelstrahl, der aus der ersten Düsenöffnung auf die Blechoberfläche gerichtet
ist, bewirkt die Hauptkühlung. Die zweite Düsenöffnung ist entgegengesetzt zu der
ersten Düsenöffnung in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet und bewirkt mit dem
austretenden Kühlmittel-Strahl eine Nachkühlung des bereits mit dem Kühlmittelstrahl
aus der ersten Düsenöffnung abgekühlten Bereichs des Bleches, weil der bereits abgekühlte
Bereich in Bewegungsrichtung unter der zweiten Düsenöffnung durchläuft.
[0036] Stromab der zweiten Düsenöffnung befindet sich eine Kühlmittel-Führungsrolle, die
in einen vorgegebenen vertikalen Abstand zu der Oberseite des Bleches angeordnet ist,
so dass ein, von dem Kühlmittel durchströmbarer Spalt gebildet wird, um zumindest
einen Teil des Kühlmittel von der Oberseite des Bleches in Bewegungsrichtung abzuführen.
Die Kühlmittel-Führungsrolle kann angetrieben werden und dreht sich in die gleiche
Richtung wie die Transportrollen, die den Transport des Bleches bewirken.
[0037] Die Kühlmittel-Führungsrolle kann profiliert sein und Rillen aufweisen, welches das
Abführen des Kühlmittel begünstigen, so dass zumindest ein Teil des Kühlmittels über
die Oberfläche des Bleches unterhalb einer Kühlmittel-Führungsrolle gezielt abläuft.
[0038] Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 14 gelöst:
Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in einer Einrichtung mit einer Rollenbahn
mit mindestens einer Transportrolle zum Bewegen des Bleches während des Abkühlens
in eine Bewegungsrichtung, wobei das Blech vor dem Abkühlen in einem Industrieofen
auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt worden ist, mit den Schritten,
- Einleiten eines Kühlmittels in den Kühlmittel-Einlass im Gehäuse einer obere Düsenvorrichtung,
die in Bewegungsrichtung des Bleches stromab der Transportrolle angeordnet ist, wobei
das Gehäuse eine erste Düsenöffnung zum Erzeugen eines ersten Kühlmittelstrahls und
eine zweiten Düsenöffnung zum Erzeugen eines zweiten Kühlmittelstrahls aufweist, wobei
die Kühlmittelstrahlen in Bewegungsrichtung des Bleches beabstandet voneinander schräg
auf die Oberseite des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung als Spalt ausgebildet
ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur Bewegungsrichtung erstreckt und
- Abkühlen der Oberseite (1a) des Bleches (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittel im Gehäuse in einem ersten Strömungskanal, der unter einem Winkel
(α) zur Horizontalen verläuft und in einem zweiten Strömungskanal geführt wird, der
unter einem Winkel (β) zur Horizontalen verläuft, dass der erste bzw. zweite Strömungskanal
von einer inneren Seitenwand und eine äußeren Seitenwand gebildet wird, dass die innere
Seitenwand und die äußeren Seitenwand planparallel verlaufen und zwischen sich die
erste bzw. zweite Düsenöffnung bilden und dass die inneren Seitenwände des ersten
und des zweiten Strömungskanals mittels eines Einstellelements in vertikaler Richtung
bewegbar sind, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung einzustellen.
[0039] Anders ausgedrückt wird das Kühlmittel in den Kühlmittel-Einlass im Gehäuse einer
oberen Düsenvorrichtung eingeleitet und durch einen ersten und einen zweiten Strömungskanal
zu einer ersten und einer zweiten Düsenöffnung geleitet.
[0040] Die Oberseite des Bleches wird mittels der oberen Düsenvorrichtung abgekühlt, die
in Bewegungsrichtung stromab der Transportrolle angeordnet ist.
[0041] Vorzugsweise wird die Unterseite des Bleches abgekühlt, indem auf die Unterseite
des Bleches ein erster Kühlmittelstrahl aus einer erste Düsenöffnung und eine zweiter
Kühlmittel-Strahl aus einer zweite Düsenöffnungen einer unteren Düsenvorrichtung gerichtet
sind und wobei die unteren Düsenvorrichtung und die obere Düsenvorrichtung identisch
ausgebildet und jeweils oberhalb und unterhalb des Bleches spiegelbildlich zueinander
angeordnet sind.
[0042] Anders ausgedrückt wird im Rahmen der Erfindung im Regelfall auch die Unterseite
des Bleches abgekühlt, indem auf die Unterseite des Bleches erste und zweite Düsenöffnungen
einer unteren Düsenvorrichtung gerichtet sind, die gleich aufgebaut ist wie die obere
Düsenvorrichtung.
[0043] Vorzugsweise weist das Kühlmittel am Kühlmittel-Einlass einen Vordruck von 2bar bis
8bar auf und/oder wird als Kühlmittel Wasser verwendet wird.
[0044] Anders ausgedrückt beträgt der Vordruck des Kühlmittels, vorzugsweise Wasser, am
Kühlmittel-Einlass etwa 2bar bis 8bar, d. h. es handelt sich um ein Hochdruckabschreckverfahren.
[0045] Im Rahmen der Erfindung werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:
- Primäres Abkühlen des Bleches, indem der erste Kühlmittelstrahl aus der ersten Düsenöffnung
entgegen der Bewegungsrichtung auf das Blech auf die Blech-Kontaktstelle (X) der Transportrolle
gerichtet wird,
- Nachkühlen des Bleches, indem der zweiten Kühlmittelstrahl aus der zweiten Düsenöffnung
in Bewegungsrichtung auf das Blech gerichtet wird,
- Abführen zumindest eines Teils des Kühlmittels von der Oberseite bzw. der Unterseite
des Bleches in Bewegungsrichtung des Bleches mittels einer Kühlmittel-Führungsrolle,
die mit vertikalem Abstand zu der Oberseite bzw. der Unterseite des Bleches stromab
der zweiten Düsenöffnung angeordnet ist.
[0046] Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher erläutert.
[0047] Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Einrichtung mit einer oberen oder unteren Düsenvorrichtung;
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine obere Düseneinrichtung.
[0048] Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Abkühlen bzw. Abschrecken
von metallischem Blech 1, hier einem relativ dünnen Grobblech aus Stahl im Durchlaufverfahren.
Das Blech wird vor dem Abkühlen zur Wärmebehandlung, hier zum Härten, in einem nicht
dargestellten Industrieofen erhitzt.
[0049] In Figur 1 und Figur 2 sind die gleichen Bauteile jeweils mit gleichen Bezugsziffern
versehen.
[0050] Eine nicht dargestellte Rollenbahn weist eine Vielzahl von Transportrollen auf, die
in Bewegungsrichtung des Bleches einen Abstand relativ zueinander aufweisen. In Figur
1 sind nur ein Transportrollen-Paar mit einer oberen Transportrolle 2a und einer unteren
Transportrolle 2b dargestellt.
[0051] Die obere Transportrolle 2a und die untere Transportrolle 2b stehen in Kontakt mit
dem Blech bzw. liegen bündig an der Stelle X am Blech an und bewegen das Blech mittels
einer Drehbewegung während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung B.
[0052] Die obere und die untere Transportrolle (2a, 2b) sind übereinander angeordnet und
liegen bündig über der gesamten Breite des Bleches 1 auf diesem auf, damit kein Kühlmittel,
hier Kühlwasser in Richtung des Industrieofens fließen kann.
[0053] Eine obere Düsenvorrichtung 3a ist in Bewegungsrichtung stromab der oberen Transportrolle
2a oberhalb des Bleches 1 angeordnet. Spiegelbildlich dazu ist eine gleich aufgebaute
untere Düsenvorrichtung 3b in Bewegungsrichtung stromab der unteren Transportrolle
2a unterhalb des Bleches 1 angeordnet.
[0054] Dabei bildet das Blech oder die Bewegungsrichtung des Bleches eine Spiegelachse.
[0055] Die untere Düsenvorrichtung 3b ist identisch ausgebildet wie die obere Düsenvorrichtung
3a und spielbildlich zu der oberen Düsenvorrichtung 3a unterhalb des Bleches 1 angeordnet.
Damit werden gleiche Abkühlverhältnisse auf der Oberseite 1a und der Unterseite 1b
des Bleches 1 erreicht.
[0056] Die obere und untere Düseneinrichtung bildet die erste Kühlmittel-Beaufschlagszone
für das Grobblech nach dessen Austritt aus dem Industrieofen.
[0057] Wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt ist, weist die obere bzw. untere Düsenvorrichtung
3a, 3b ein Gehäuse 4a, 4b mit einem mittigen oberen bzw. unteren Kühlmittel-Einlass
5a, 5b zum Bereitstellen eines Kühlmittels auf. Jeder Kühlmittel-Einlass 5a, 5b ist
an eine nicht dargestellte Kühlmittelleitung angeschlossen. Als Kühlmittel wird Wasser
verwendet. Das Kühlmittel steht unter erhöhtem Druck, so dass es sich um eine Hochdruck-Abschreckung
handelt. Der Druck des Kühlmittels wird mit mindestens einer nicht dargestellten Pumpe
erhöht. Das Kühlmittel weist am Kühlmittel-Einlass 5a, 5b einen Vordruck von 2bar
bis 8bar auf.
[0058] Im Gehäuse 4a der oberen Düsenvorrichtung 3a sind jeweils ein erster oberer Strömungskanal
6a und ein zweiter oberer Strömungskanal 7a ausgebildet. Im Gehäuse 4b der unteren
Düsenvorrichtung 3b sind jeweils ein erster unterer Strömungskanal 6b und ein zweiter
unterer Strömungskanal 7b ausgebildet. Der erste Strömungskanal 6a, 6b verläuft unter
einem ersten Winkel α zur Horizontalen und der zweite Strömungskanal 7a', 7b' unter
einen zweiten Winkel β zur Horizontalen.
[0059] Die Strömungskanäle 6a, 6b, 7a, 7b werden jeweils von einer inneren Seitenwand 9a,
9a', 9b, 9b' und einer äußere Seitenwand 9c, 9c', 9d, 9d' gebildet, wobei die innere
Seitenwand 9a und die äußere Seitenwand 9c des ersten Strömungskanals 6a der oberen
Düsenvorrichtung 3a planparallel verlaufen. Gleiches gilt entsprechend für die übrigen
Strömungskanäle.
[0060] Folglich ist der von dem Kühlmittel durchströmbare freie Durchtrittsquerschnitt von
jedem Strömungskanal 6a, 6b, 7a, 7a, 7b in Strömungsrichtung des Kühlmittels bis zu
dessen Austritt konstant.
[0061] Die innere Seitenwand 9a und die äußere Seitenwand 9c des ersten Strömungskanals
6a der oberen Düsenvorrichtung 3a bilden an ihren in Strömungsrichtung des Kühlmittels
stromabwärts gelegenen Enden eine erste Düsenöffnung 8a, aus der ein Kühlmittelstrahl
in Richtung R (Figur 2) austritt. Die innere Seitenwand 9a' bildet mit der äußeren
Seitenwand 9c' die obere zweizweite Düsenöffnung 8a'. Die innere Seitenwand 9b bildet
mit der äußeren Seitenwand 9d die untere erste Düsenöffnungen 8b. Die innere Seitenwand
9b' bildet mit der äußeren Seitenwand 9d' die untere zweite Düsenöffnungen 8b'.
[0062] Die erste Düsenöffnung 8a und die zweite Düsenöffnung 8a' der oberen Düsenvorrichtung
3a sind in Durchlaufrichtung beabstandet voneinander auf die Oberseite 1a des Bleches
1 gerichtet. Die erste Düsenöffnung 8b und die zweite Düseneröffnung 8b der unteren
Düsenvorrichtung 3b sind in Bewegungsrichtung beabstandet voneinander auf die Unterseite
1b des Bleches 1 gerichtet.
[0063] Der erste Winkel α, unter dem der erste Strömungskanal 6a zur Horizontalen bzw. der
zweite Winkel β, unter dem der zweite Strömungskanal 7a zur Horizontalen verläuft
und unter dem das Kühlmittel auf der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b des Bleches
1 auftrifft, beträgt zwischen 20° und 60°. Der erste Winkel α und der zweite Winkel
β sind gleich groß. Im Rahmen der Erfindung können sich die beiden Winkel aber auch
unterscheiden.
[0064] Die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals 6a, 6b, 7a, 7b beträgt in Strömungsrichtung
des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals,
der sich maximal bis zu dem Kühlmittel-Einlass erstreckt.
[0065] Die Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals 6a, 6b, 7a, 7b beträgt in der
Regel 0,8mm bis 3,0mm. Die Breite des ersten bzw. des zweiten Strömungskanals entspricht
der Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung.
[0066] Sämtliche Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' sind schlitzförmig bzw. spaltförmig ausgebildet
und verlaufen über die Breite der Düsenvorrichtungen 3a, 3b quer zur Bewegungsrichtung
B des Bleches 1, so dass der aus den Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' jeweils austretende
Kühlmittelstrahl eine im Wesentlichen rechteckige Form hat. Anders ausgedrückt, haben
die Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' jeweils die Form einer Linie, die sich rechtwinklig
zur Bewegungsrichtung B über eine Breite erstreckt, die so groß ist wie die Breite
des Blechs 1. Die Düsenöffnungen erstrecken sich in der Regel über die gesamte Breite
der Düsenvorrichtung, die 2m bis 5m betragen kann. Es können aber auch mehrere Düsenöffnungen
quer zur Bewegungsrichtung B des Bleches nebeneinander vorgesehen werden.
[0067] Die Düsenöffnungen 8a, 8a', 8b, 8b' weisen einen vorgegebenen vertikalen Abstand
von vorzugsweise 15mm bis 40mm von dem Blech 1 auf. Der vertikale Abstand der Düsenöffnungen
von dem Blech ist veränderbar.
[0068] Die inneren Seitenwände 9a, 9a' des oberen ersten und des oberen zweiten Strömungskanals
7a und die inneren Seitenwände 9b, 9b' des unteren ersten Strömungskanals 6b und des
unteren zweiten Strömungskanals 7b werden jeweils von einem im wesentlichen A-förmigen
Verteilelement 10a, 10b gebildet, welches in dem Gehäuse der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
3a, 3b angeordnet ist. Das Gehäuse 4a und das Verteilelement 10a oberhalb des Bleches
1 sind voneinander beabstandet mittels eines Einstellelements 11a lösbar verbunden.
Gleiches gilt für das Gehäuse 5b und das Verteilelement 11b unterhalb des Bleches
1.
[0069] Das Einstellelement 11a, 11b ist als Schraube ausgebildet, deren Kopf an dem Verteilerelement
11a, 11b und deren Ende in einem Befestigungsmittel 12a, 12b angreift. Das Einstellelement
11a, 11b ist formschlüssig mit dem Befestigungsmittel 12a, 12b verbunden, welches
sich in dem Kühlmittel-Einlass befindet und welches von dem Kühlmittel durchströmbar
ist. Das Einstellelement befindet sich zentrisch in dem Kühlmittel-Einlass. Das Befestigungsmittel
ist schematisch dargestellt und kann als Rahmen oder Gitter ausgebildet sein, welches
vom Kühlmittel durchströmt wird.
[0070] Im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses 5a, 5b ist stromauf des Befestigungsmittels
12a, 12b ein Strömungsgleichrichter 15a, 15b angeordnet. Der Strömungsgleichrichter
bewirkt die Vergleichmäßigung des Kühlmittel-Volumenstroms über die Breite und zur
Vergleichmäßigung der Verteilung des Kühlmittels auf die beiden Strömungskanäle. Es
wird eine laminare Strömung des Kühlmittels erzeugt. Der Vordruck des Kühlmittel am
Kühlmittel-Einlass beträgt 2bar bis 8bar. Bei einem geringeren Vordruck wäre die Wirkung
des Strömungsgleichrichters unzureichend.
[0071] Der Querschnitt des Kühlmittel-Eintritt 15a, 15b ist kreisförmig. Der Querschnitt
kann aber auch eine andere Form aufweisen. Der Strömungsgleichrichter 15a,15b ist
gitterförmig ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine andere Ausgestaltung
möglich. Eine Düsenvorrichtung kann eine Mehrzahl von Kühlmittel-Einlässen zum Einleiten
des Kühlmediums aufweisen.
[0072] Auf das Einstellelement 11a, 11b wirkt eine definierte Vorspannung eines Federelements
13a, 13b, welches sich zwischen dem Einstellstellelement 11a, 11b und dem Befestigungsmittel
12a, 12b befindet. Das Federelement ist im Ausführungsbeispiel als Tellerfeder ausgebildet.
[0073] Mittels des Einstellelements 11a, 11b, welches an dem Gehäuse und dem Verteilelement
angreift, ist der Abstand des Verteilelements 10a bzw. 10b in vertikaler Richtung
relativ zu dem Gehäuse 4a bzw. 4b einstellbar. Das Verteilelement 10a bzw. 10b und
somit die inneren Seitenwände des ersten und zweiten Strömungskanals 6a, 7a bzw. 6b,
7b werden mittels des Einstellelement 10a bzw. 10b in vertikaler Richtung bewegt.
Mittels der vertikalen Relativbewegung des Verteilelements 10a bzw. 10b gegenüber
dem Gehäuse 4a bzw. 4b wird die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung 8a, 8a'
bzw. 8b, 8b' auf einfache Art und Weise gleichzeitig eingestellt. Anderes ausgedrückt,
kann der Abstand des Verteilelements gegenüber dem Gehäuse in vertikaler Richtung
mittels des Einstellelements eingestellt werden. Dabei ändert sich gleichzeitig die
Breite des ersten und des zweiten Strömungskanals und somit der Austrittsquerschnitt
der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung. Diese Einstellmöglichkeit ist einfach und robust,
ausreichend präzise und mit möglichst geringem Zeitaufwand verbunden.
[0074] Die Breite der ersten bzw. zweiten Düsenöffnung 8a, 8a' bzw. 8b, 8b' ist jeweils
mittels einer ersten bzw. zweiten Justierschraube 14a, 14a' bzw. 14b, 14b' justierbar
d. h. möglichst exakt einstellbar. Die Justierschrauben 14a, 14a' bzw. 14b, 14b' greifen
an dem Gehäuse 4a bzw. Gehäuse 4b und dem Verteilelement 10a bzw. Verteilelement 10b
im Wesentlichen senkrecht zum ersten Strömungskanal 6a, 6b bzw. zum zweiten Strömungskanal
7a, 7b an.
[0075] Die Düsenöffnungen erstrecken sich quer zur Bewegungsrichtung des Bleches und können
mehrere Meter lang sein. Bei einer Länge der Düsenöffnungen zwischen etwa 2,0m und
5,0m quer zur Bewegungsrichtung B werden über die Breite des Bleches mehrere Justierschrauben
mit Abstand voneinander vorgesehen, wobei der Abstand vorzugsweise 0,5m beträgt. Die
Justierschrauben sind frei zugänglich, so dass eine Justierung der Breite der Düsenöffnungen
über die gesamte Länge der Düsenöffnungen quer zur Bewegungsrichtung B auf einfache
Art und Weise möglich ist.
[0076] Außen an dem Gehäuse 4a der oberen Düseneinrichtung 3a und an dem Gehäuse 4b der
unteren Düseneinrichtung 3b sind jeweils mindesten ein Abweiselement 16a, 16b angebracht.
Die Abweiselemente 16a, 16b sind gegen die Durchlaufrichtung gerichtet und verlaufen
in einem definierten Abstand A zu dem Blech zumindest teilweise parallel zu diesem.
Es ist nicht erforderlich, dass sich das Abweiselement über die gesamte Breite der
Düsenvorrichtung erstreckt. Über die Breite der Düsenvorrichtung, beispielsweise einer
Breite von 5m, können mehrere Abweiselemente mit Abstand zueinander vorgesehen werden.
Im Rahmen der Erfindung kann sich aber auch ein einziges Abweiselement über die gesamte
Breite erstrecken.
[0077] In der Regel beträgt der Abstand zwischen der ersten 8a, 8b bzw. zweiten Düsenöffnung
8a', 8b' zum Blech 1 etwa zwischen 15mm und 40mm. Der minimale Abstand von 15mm ist
relativ gering, so dass die Gefahr besteht, dass die Düsenöffnungen, insbesondere
die erste Düsenöffnung durch ein unebenes Blech beschädigt wird. Daher ist auf der
zur Transportrolle 2a, 2b hingewandten Seite des Gehäuses 4a, 4b das Abweiselement
16a, 16b installiert, um eine Richtfunktion auf unebene Bleche auszuüben.
[0078] Die erste Düsenöffnung 8a, 8b ist entgegen der Bewegungsrichtung B auf das Blech
auf die Blech-Kontaktstelle X der Transportrolle 2a, 2b gerichtet. Der Kühlmittelstrahl
aus der ersten Düsenöffnung 8a, 8b bewirkt die Hauptkühlung des Bleches 1.
[0079] Die zweite Düsenöffnung 8a'. 8b' ist in Bewegungsrichtung B des Bleches 1 gerichtet
und bewirkt eine gezielte Nachkühlung des bereits gekühlten Bereiches des Bleches,
welches mittels der Transportrollen 2a, 2b kontinuierlich in Bewegungsrichtung B bewegt
wird. Die zweite Düsenöffnung 8a'. 8b' ist in die entgegengesetzte Richtung zu der
ersten Düsenöffnung 8a, 8b gerichtet.
[0080] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass insbesondere bei dünnen Grobblechen
eine gezielte Abkühlung des Bleches direkt hinter dem Transportrollen-Paar 2a, 2b,
d. h. direkt stromab des Transportrollen-Paars 2a, 2b mit einem hohen Wärmeübergangskoeffizienten
vorteilhaft ist. Damit wird verhindert, dass sich zwischen dem Transportrollen-Paar
2a, 2b und dem Auftreffen des Wasserstrahls aus der zweiten Düsenöffnung stromauf
des Kühlmittel-Führungsrollen-Paars 17a, 17b auf der Oberseite 1a bzw. der Unterseite
1b eine Strecke undefinierter Wasserbeaufschlagung und eines Wärmeübergangs mit Dampfpolsterbildung
ausbildet.
[0081] Durch die zweite Düsenöffnung kann auf konstruktiv einfache Art und Weise eine Nachkühlung
erfolgen, die ansonsten mit gesonderter Kühleinrichtung erfolgen müsste.
[0082] Stromab der zweiten Düsenöffnung ist eine Kühlmittel-Führungsrolle 17a, 17b mit einem
definierten vertikalen Abstand 18a, 18b zu der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b
des Blech 1 vorgesehen, um zumindest einen Teil des Kühlmittels von der Oberfläche
des Bleches 1 in Bewegungsrichtung B abzuführen. Das Kühlmittel läuft gezielt durch
den Spalt 18a, 18b, der sich zwischen der Oberseite 1a bzw. der Unterseite 1b des
Bleches 1 und der jeweiligen Kühlmittel-Führungsrolle 17a, 17b bildet. Der Durchmesser
der Transportrolle 2a, 2b ist größer als der Durchmesser der Kühlmittel-Führungsrolle
17a, 17b, damit das Kühlmittel nicht in Richtung des Industrieofens stromauf der Transportrolle
2a, 2b strömen kann.
[0083] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft zu verstehen. Merkmale
oder Verfahrensschritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele
beschrieben worden sind, können auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Verfahrensschritten
anderer beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden, ohne den Schutzbereich
der Patentansprüche zu verlassen.
[0084] Die Merkmale, welche zusammen mit anderen Merkmalen beschrieben sind, definieren
unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig
offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung.
[0085] Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungen möglich. So kann das Einstellelement
anders ausgebildet sein, als das Aufführungsbeispiel. Die Kühlmittel-Führungsrollen
können angetrieben werden. Die Drehrichtung entspricht der Drehrichtung der Transportrollen.
[0086] Schließlich wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "aufweisend" keine Bauteile
oder Elemente ausschließt, dass Bezugszeichen keine Beschränkung darstellen und dass
"ein" oder "eine" eine Vielzahl einschließt.
Bezugszeichenliste
[0087]
- 1
- Blech
- 1a, 1b
- Oberseite, Unterseite des Bleches
- 2a, 2b
- Obere bzw. untere Transportrolle
- 3a, 3b
- Obere bzw. untere Düsenvorrichtung
- 4a, 4b
- Gehäuse der oberen bzw. unteren Düsenvorr.
- 5a, 5b
- Kühlmittel-Einlass der oberen bzw. unten Düsenvorrichtung
- 6a, 6b
- erster Strömungskanal der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 7a, 7b
- zweiter Strömungskanal der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung.
- 8a, 8a'
- erste bzw. zweite Düsenöffnung der oberen Düsenvorrichtung
- 8b, 8b'
- erste bzw. zweite Düsenöffnung der unteren Düsenvorrichtung
- 9a, 9a'
- innere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der oberen Düsenvorrichtung
- 9b, 9b'
- innere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der unteren Düsenvorrichtung
- 9c, 9c'
- äußere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der oberen Düsenvorrichtung
- 9d, 9d'
- äußere Seitenwand des ersten bzw. zweiten Strömungskanals der unteren Düsenvorrichtung
- 10a, 10b
- Verteilelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 11a, 11b
- Einstellelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 12a, 12b
- Befestigungsmittel der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 13a, 13b
- Federelement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 14a, 14a'
- Justierschraube der oberen Düsenvorrichtung
- 14b, 14b'
- Justierschraube der unteren Düsenvorrichtung
- 15a, 15b
- Strömungsgleichrichter der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 16a, 16b
- Abweiselement der oberen bzw. unteren Düsenvorrichtung
- 17a, 17b
- Kühlmittel-Führungsrolle
- 18a, 18b
- Spalt zwischen Kühlmittel-Führungsrolle und Oberseite bzw. Unterseite des Bleches
- B
- Bewegungsrichtung des Bleches
- R
- Richtung des Kühlmittelstrahls
- X
- Blech-Kontaktstelle der Transportrolle
- α
- erster Winkel des ersten Strömungskanals
- β
- zweiter Winkel des zweiten Strömungskanals
1. Einrichtung zum Abkühlen von metallischem Blech, umfassend, eine Rollenbahn mit mindestens
einer Transportrolle (2a, 2b), die in Kontakt mit dem Blech (1) steht, um das Blech
während des Abkühlens in eine Bewegungsrichtung (B) zu bewegen,
eine obere Düsenvorrichtung (3a), die in Bewegungsrichtung (B) des Bleches stromab
der Transportrolle (3a) angeordnet ist, wobei die obere Düsenvorrichtung (3a) ein
Gehäuse (4a) mit mindestens einem Kühlmittel-Einlass (5a)und mit einer ersten Düsenöffnung
(8a) und mit einer zweiten Düsenöffnung aufweist (8a'), wobei die Düsenöffnungen (8a,
8a') in Bewegungsrichtung (B) beabstandet voneinander schräg auf die Oberseite des
Bleches gerichtet sind und wobei jede Düsenöffnung (8a, 8a') als Spalt ausgebildet
ist, der sich über die Breite des Bleches (1) quer zur Bewegungsrichtung (B) erstreckt,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Gehäuse (4a) ein erster Strömungskanal (6a) für das Kühlmittel unter einem
Winkel (α) zur Horizontalen und ein zweiter Strömungskanal (7a)für das Kühlmittel
unter einem Winkel (β) zur Horizontalen verläuft,
dass der erste bzw. zweite Strömungskanal (6a, 7a) jeweils von eine inneren Seitenwand
(9a, 9a') und einer äußeren Seitenwand (9c, 9c') gebildet werden, die planparallel
verlaufen und zwischen sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung (8a, 8a') bilden und
dass die inneren Seitenwände (9a, 9a') des ersten und des zweiten Strömungskanals
(6a, 7a) mittels eines Einstellelements (11a) in vertikaler Richtung bewegbar sind,
um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung (8a, 8a') einzustellen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine untere Düsenvorrichtung (3b), die identisch wie die obere Düsenvorrichtung (3a)
ausgebildet ist und spiegelbildlich zu der oberen Düsenvorrichtung (3a) unterhalb
des Bleches (1) angeordnet ist, so dass eine erste Düsenöffnung (8b) und eine zweite
Düsenöffnung (8b') der unteren Düsenvorrichtung (3b) auf die Unterseite (1b) des Bleches
(1) gerichtet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Seitenwände (9a, 9a', 9b, 9b') des ersten und zweiten Strömungskanals
(6a, 7a, 6b, 6b') von einem Verteilelement (10a, 10b) gebildet werden, welches mit
dem Gehäuse (4a, 4b) mittels des Einstellelements (11a, 11b) lösbar verbunden ist.
4. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Kühlmittel-Einlass (5a, 5a) in dem Gehäuse (4a, 4b) der Düsenvorrichtung
(3a, 3b) ein für das Kühlmittel durchgängiges Befestigungsmittel (12a, 12b) zur formschlüssigen
Verbindung des Einstellelements (11a, 11b) mit dem Gehäuse (4a, 4b) befindet und/oder
dass das Einstellelement (11a, 11b) als Einstellschraube ausgebildet ist.
5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass auf das Einstellelement (11a, 11b) eine definierte Vorspannung eines Federelements
(13a, 11b) einwirkt und dass das Federelement (13a, 13b) vorzugsweise als Tellerfeder
ausgebildet ist.
6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dass im Eingangsbereich des Kühlmittel-Einlasses (5a, 5b) ein Strömungsgleichrichter
(15a, 15b) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des ersten bzw. zweiten Strömungskanals (6a, 6b, 7a, 7b) in Strömungsrichtung
des Kühlmittels mindestens das 3fache der Breite des ersten bzw. zweiten Strömungskanals
beträgt.
8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) bzw. der zweite Winkel (β), unter dem der erste bzw. zweite
Strömungskanal zur Horizontalen verläuft, zwischen 20° und 60° beträgt und/oder dass
der Winkel (α) und der Winkel (β) gleich groß sind.
9. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten Düsenöffnung (8a, 8b) mittels mindestens einer ersten Justierschraube
(14a, 14b) und die Breite der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') mittels mindestens einer
zweiten Justierschraube (14a', 14b') justierbar ist und dass die erste bzw. zweite
Justierschraube (14a, 14a', 14b, 14b') jeweils an der inneren Seitenwand (9a, 9a',
9b,9b') und der äußeren Seitenwand (9c, 9c', 9d, 9d') des ersten bzw. zweiten Strömungskanal
(6a, 6b, 7a, 7b) im Wesentlichen senkrecht angreift.
10. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass außen an dem Gehäuse (4a, 4b)) der Düsenvorrichtung (3a, 3b) zumindest teilweise
parallel zum ersten Strömungskanal (6a, 6b) und gegen die Bewegungsrichtung (B) gerichtet,
mindestens ein Abweiselement (16a, 16b) in einem vorgegebenen Abstand zu dem Blech
angebracht ist, um das Blech (1) von der Düsenöffnungen (8a, 8a', 8b, 8b') abzuweisen
und dass sich das Abweiselement(16a, 16b) wenigstens teilweise über die Breite der
Düsenvorrichtung (3a, 3b) erstreckt.
11. Einrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düsenöffnung (8a, 8b) entgegen der Bewegungsrichtung (B) auf die Blech-Kontaktstelle
(X) der Transportrolle (2a, 2b) gerichtet ist, dass die zweite Düsenöffnung (8a',
8b') in Bewegungsrichtung des Bleches gerichtet ist, dass sich stromab der zweiten
Düsenöffnung (8a', 8b') eine Kühlmittel-Führungsrolle (17a, 17b) befindet, die in
einen vorgegebenen vertikalen Abstand zu der Oberseite des Bleches angeordnet ist,
so dass ein von dem Kühlmittel durchströmbarer Spalt (18a, 18b) gebildet wird, um
zumindest einen Teil des Kühlmittels von der Oberseite des Bleches in Bewegungsrichtung
abzuführen.
12. Verfahren zum Abkühlen von metallischem Blech in einer Einrichtung mit einer Rollenbahn
mit mindestens einer Transportrolle (2a, 2b), zum Bewegen des Bleches während des
Abkühlens in eine Bewegungsrichtung (B), wobei das Blech (1) vor dem Abkühlen in einem
Industrieofen auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt worden ist, mit den Schritten,
- Einleiten eines Kühlmittels in den Kühlmittel-Einlass (5a) im Gehäuse (4a) einer
obere Düsenvorrichtung (3a), die in Bewegungsrichtung (B) stromab der Transportrolle
(2a) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (4a) eine erste Düsenöffnung zum Erzeugen eines
ersten Kühlmittelstrahls und eine zweiten Düsenöffnung zum Erzeugen eines zweiten
Kühlmittelstrahls aufweist, wobei die Kühlmittelstrahlen in Bewegungsrichtung beabstandet
voneinander schräg auf die Oberseite (1a) des Bleches gerichtet sind, wobei jede Düsenöffnung
(8a, 8a') als Spalt ausgebildet ist, der sich über die Breite des Bleches quer zur
Bewegungsrichtung (B) erstreckt und
- Abkühlen der Oberseite (1a) des Bleches (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittel im Gehäuse (4a) in einem ersten Strömungskanal (8a), der unter einem
Winkel (α) zur Horizontalen verläuft und in einem zweiten Strömungskanal (8a') geführt
wird, der unter einem Winkel(β) zur Horizontalen verläuft,
dass der erste bzw. zweite Strömungskanal (8a, 8a') von einer inneren Seitenwand (9a,
9a') und eine äußeren Seitenwand (9c, 9c') gebildet wird, dass die innere Seitenwand
(9a, 9a') und die äußeren Seitenwand (9c, 9c') planparallel verlaufen und zwischen
sich die erste bzw. zweite Düsenöffnung (8a, 8a') bilden und dass die inneren Seitenwände
(9a, 9a') des ersten und des zweiten Strömungskanals (8a, 8a') mittels eines Einstellelements
(11a) in vertikaler Richtung bewegbar sind, um die Breite der ersten und zweiten Düsenöffnung
(8a, 8a') einzustellen.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (1b) des Bleches (1) abgekühlt wird, indem auf die Unterseite (1b)
des Bleches (1) ein erster Kühlmittelstrahl aus einer erste Düsenöffnung (8b) und
eine zweiter Kühlmittel-Strahl aus einer zweite Düsenöffnungen (8b') einer unteren
Düsenvorrichtung (3b) gerichtet sind und dass die unteren Düsenvorrichtung (3b) und
die obere Düsenvorrichtung (3a) identisch ausgebildet und jeweils oberhalb und unterhalb
des Bleches spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel am Kühlmittel-Einlass (5a, 5b) einen Vordruck von 2bar bis 8bar aufweist
und/oder dass als Kühlmittel Wasser verwendet wird.
15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, ferner mit den Schritten,
- Primäres Abkühlen des Bleches (1), indem der erste Kühlmittelstrahl aus der ersten
Düsenöffnung (8a, 8b) entgegen der Bewegungsrichtung (B) auf das Blech auf die Blech-Kontaktstelle
(X) der Transportrolle (2a, 2b) gerichtet wird,
- Nachkühlen des Bleches, indem der zweiten Kühlmittelstrahl aus der zweiten Düsenöffnung
(8a', 8b') in Bewegungsrichtung auf das Blech (1) gerichtet wird,
- Abführen zumindest eines Teils des Kühlmittels von der Oberseite (1a) bzw. der Unterseite
(1b) des Bleches in Bewegungsrichtung (B) des Bleches mittels einer Kühlmittel-Führungsrolle
(17a, 17b), die mit vertikalem Abstand zu der Oberseite (1a) bzw. der Unterseite (1b)
des Bleches (1) stromab der zweiten Düsenöffnung (8a', 8b') angeordnet ist.