WO2012052118A2

WO2012052118A2 - Vorrichtung zum kühlen von auf einer förderstrecke geförderten metallbändern oder -blechen

Info

Publication number: WO2012052118A2
Application number: PCT/EP2011/004999
Authority: WO
Inventors: Eckhard Fohr; Hans Günther CHRIST; Jürgen DREVERMANN; Ingolf JÄCKEL; Horst Walter Tamler
Original assignee: CMI M+W Engineering GmbH
Current assignee: CMI M+W Engineering GmbH
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-26
Anticipated expiration: 2013-04-21
Also published as: DE102010049020B4; WO2012052118A3; DE102010049020A1

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen, insbesondere von warmgewalzten Stahlbändern im Auslauf einer Walzstrasse, mit wenigstens einem eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen (1, 6) aufweisenden Kühlbalken (2) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Metallband oder -blech, wobei die Breite, über welche aus dem Kühlbalken (2) Kühlflüssigkeit austritt, einstellbar ist und wobei wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austritts Öffnungen (1) einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Stelleinrichtung eine Nockenwelle (11) mit einer Mehrzahl von Steuernocken (13) zur Steuerung von zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffnungen (1) vorgesehenen Stößeln (14) aufweist, wobei in axialer Richtung der Nockenwelle (11) hintereinanderliegend angeordnete Steuernocken (13) vorgesehen sind und wobei wenigstens zwei hintereinanderliegende Steuernocken (13) Steuerkurven mit unterschiedlichen Steuerlängen (Y) in Umfangsrichtung aufweisen.

Description

Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke

geförderten Metallbändern oder -blechen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen, insbesondere von warmgewalzten Stahlbändern im Auslauf einer Walzstrasse, mit wenigstens einem eine Mehrzahl von Austrittsöfmungen aufweisenden Kühlbalken zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Metallband oder -blech, wobei die Breite, über welche aus dem Kühlbalken Kühlflüssigkeit austritt, einstellbar ist und wobei wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austrittsöffnungen einstellbar ist.

Die Qualität eines aus einer Walzstraße austretenden Metallbandes hängt insbesondere bei der Produktion von Warmbreitbändern von der Einheitlichkeit der geometrischen und mechanischen Werte über die Länge und Breite des gewalzten Endproduktes ab. Dabei wird die Einheitlichkeit dieser Eigenschaften in hohem Maße durch den Verlauf der Temperatur während der Abkühlung des Bandes bestimmt. Optimale Produktionsergebnisse können nur dann erreicht werden, wenn eine gleichmäßige Abkühlung des Bandes sowohl über seine Länge als auch über seine Breite gewährleistet ist.

Aus der DE 199 34 557 C2 ist ein Kühlbalken mit einem zentralen Rohr bekannt, welches an einer allgemeinen Versorgungsleitung für Kühlflüssigkeit angeschlossen ist. Über das Rohr wird eine Vielzahl von in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung des Kühlbalkens angeordnete Austrittsdüsen mit Kühlflüssigkeit versorgt. Dabei sind die Austrittsdüsen rohrförmig derart gebogen ausgebildet, dass sie ausgehend von einem oberen Abschnitt des Rohres zu jeweils einer der Längsseiten des Kühlbalkens geführt sind und der aus ihnen austretende Kühlflüssigkeitsstrahl im Wesentlichen senkrecht auf das zu kühlende Metallband oder -blech gerichtet ist. Innerhalb des Rohres ist ein Drehschieber angeordnet, der sich über die gesamte Länge des Rohres erstreckt. In dem Drehschieber ist nach Art einer Kulisse eine Öffnung eingeformt, die sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckt. Die Öffnung weist im Bereich einer ihrer Längsseiten einen stufenförmigen oder fließend abnehmenden symmetrisch zur Mitte des Drehschiebers ausgebildeten Randverlauf auf.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Randverlauf ist derart geformt, dass die Öffnung in einem mittleren Bereich des Drehschiebers am weitesten geöffnet ist, während die Weite der Öffnung in Richtung der Enden des Kühlbalkens in zwei Stufen bzw. fließend abnimmt. Diese Abstufungen sind so bemessen, dass die Weite der Öffnung von Stufe zu Stufe jeweils um einen Betrag zu- bzw. abnimmt, der ausreicht, um die in den beiden Reihen angeordneten Eintrittsöffnungen vollständig abzudecken. In Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehschiebers wird die Öffnung in Deckung mit den Reihen von Eintrittsöffnungen gebracht. So gibt in einer ersten Betriebsstellung nur der weitest geöffnete Abschnitt der Öffnung die Eintrittsöffriungen der einem mittleren Kühlbereich zugeordneten Austrittsdüsen frei, während die Eintrittsöffriungen der anderen benachbarten Kühlbereichen zugeordneten Austrittsdüsen durch die Wandungen des Drehschiebers abgedeckt sind. In einer zweiten Drehstellung des Drehschiebers sind dann zusätzlich die um eine Stufe weiter geöffneten Abschnitt der Öffnung in Deckung mit den Eintrittsöffnungen, so dass auch die diesen Kühlbereichen zugeordneten Austrittsdüsen mit Kühlflüssigkeit versorgt worden.

Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass es bei der aus der DE 199 34 557 C2 bekannten Vorrichtung auch bei geschlossener Schieberstellung zu einem erheblichen Wasseraustritt aus den Austrittsdüsen kommt. Eine Abdichtung des Drehschiebers gegenüber den Einströmöffnungen der Austrittsdüsen lässt sich nicht oder jedenfalls nicht mit zufriedenstellendem Ergebnis erreichen. Im Übrigen kommt es durch die Öffnung im Drehschieber zu einer hohen Kerbwirkung, was zu einer starken Beanspruchung des Drehschiebers im Betrieb und zu einem vorzeitigen Bauteilversagen bzw. Bruch des Drehschiebers bereits nach kurzer Betriebsdauer führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die Breite, über welche Kühl- flüssigkeit ausgebracht wird, auf einfache Weise an unterschiedliche Breiten des jeweils zu kühlenden Bandes bzw. Bleches angepasst werden kann und wobei ein vorzeitiges Bauteilversagen auch bei hoher Beanspruchung im Betrieb weitgehend ausgeschlossen ist. Im Übrigen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacher Weise eine Steuerung der dem Band oder Blech zugeführten Kühlmittelmenge bei hoher Reproduzierbarkeit des Kühlmittelaustrags ge- währleistet. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs Art zur Verfügung zu stellen, bei der es nicht ungewollt zu einem Austritt von Kühlmittel kommen kann.

Die vorgenannten Aufgaben sind bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Stelleinrichtung eine Nockenwelle mit einer Mehrzahl von Steuernocken zur Steuerung von zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffhungen vorgesehenen Stößeln aufweist. Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, eine Nockensteuerung zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffhungen vorzusehen, wodurch eine einfache und betriebssichere Möglichkeit geschaffen wird, die Breite, über welche Kühlflüssigkeit ausgebracht wird, an unterschiedliche Breiten des jeweils zu kühlenden Bandes o- der Bleches anzupassen. Im Unterschied zu der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist erfindungsgemäß kein Drehschieber mit einer nach Art einer Kulisse eingeformten Öffnung vorgesehen, wobei die erfindungsgemäß vorgesehene Nockensteuerung eine konstruktive Ausgestaltung der Stelleinrichtung zulässt, die sich durch eine hohe Bauteilfestigkeit und eine hohe Sicherheit gegen frühzeitiges Bauteilversagen auszeichnet. Hierauf wird nachfolgend noch im Einzelnen eingegangen. Zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffnungen sind Stößel vorgesehen, die mit den Steuernocken verstellt werden. Bei geeigneter konstruktiver Ausgestaltung ermöglicht eine Nockensteuerung eine hohe Reproduzierbarkeit des Kühlmittelaustrags beim Kühlen der Metallbänder oder -bleche, wobei ein ungewollter Kühlmittelaustrag weitgehend vollständig verhindert werden kann. Auch hierauf wird nachfolgend noch im Einzelnen eingegangen.

Vorzugsweise ist jeder Austrittsöffhung jeweils ein diese Austrittsöffnung öffnender und verschließender Stößel zugeordnet. Dadurch lässt sich in einfacher Weise bedarfsabhängig eine bestimmte Austrittsöffhung für eine Kühlmittelversorgung des Bandes oder Bleches freigeben oder sperren.

Um einen ungewollten Kühlmittelaustrag ausschließen zu können und damit eine hohe Reproduzierbarkeit des Kühlmittelaustrags über die Breite des Bandes oder Bleches bzw. über die Länge des Kühlbalkens zu gewährleisten, kann jedem Stößel ein Dichtmittel zum flüssigkeitsdichten Schließen der Austrittsöffhung zugeordnet sein. Weiter vorzugsweise kann der Stößel federbe- lastet sein und wird bei einer Nicht-Belastung durch den Steuernocken in eine Schließstellung gedrückt. Lediglich bei Belastung mit dem Steuernocken wird der Stößel entgegen der Federkraft verschoben und in eine Freigabeposition gebracht, in der dann ein Kühlmittelaustrag über die diesem Stößel zugeordnete Austrittsöffnung erfolgen kann.

Der Kühlbalken kann einen Kühlbereich mit einer Mehrzahl von in axialer Richtung hintereinanderliegenden Austrittsöffnungen aufweisen, so wie dies auch bei dem aus der DE 199 34 557 C2 bekannten Kühlbalken der Fall ist. Erfindungsgemäß ist jedoch abweichend zum Stand der Technik vorgesehen, dass jeder Stößel über einen diesem zugeordneten Steuernocken und damit jede Austrittsöffnung einzeln ansteuerbar ist, was den Kühlmittelaustrag über die Austrittsöffnung betrifft. Die erfindungsgemäß vorgesehene Nockensteuerung führt zu dem Vorteil, dass bedarfsweise bestimmte Bereiche des Bandes oder Bleches mit Kühlflüssigkeit versorgt werden können, wobei ein Bereich entweder mehrere in axialer Richtung des Kühlbalkens hintereinanderliegende Austrittsöffnungen oder auch nur eine einzelne Austrittsöffnung umfassen kann. Dadurch ist eine sehr gezielte Abkühlung des Bandes oder Bleches über die Band- oder Blechbreite möglich, was zu optimalen Produktionsergebnissen führt.

Insbesondere lässt es eine Nockensteuerung in einfacher Weise zu, dass der Austritt von Kühlflüssigkeit von Austrittsöffnung zu Austrittsöffnung oder abschnittsweise jeweils über eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen durch nachfolgendes Schließen der Austrittsöffnungen von außen nach innen in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens einstellbar ist. Damit lässt sich der Kühlmittelaustrag in einfacher Weise an die tatsächliche Breite des Bandes oder Bleches anpassen und der Kühlmittelverbrauch verringern.

Bei der Erfindung sind in axialer Richtung der Nockenwelle hintereinander- liegend angeordnete Steuernocken vorgesehen, wobei wenigstens zwei hintereinanderliegende Steuernocken Steuerkurven mit unterschiedlichen Bogen- bzw. Steuerlängen in Umfangsrichtung aufweisen. Durch eine unterschiedliche Länge und/oder einen geeigneten Kurvenverlauf der Steuerkurven ist es möglich, dass in einer bestimmten Stellung der Nockenwelle gleichzeitig mehrere Austrittsöffnungen für einen Kühlmittelaustrag freigegeben werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einem Kühlbereich des Kühlbalkens mit einer Mehrzahl von hintereinanderliegenden Steuernocken die Steuerlänge von Steuernocken zu Steuernocken schrittweise bzw. stufenweise zunimmt, wobei, vorzugsweise, in einer Null-Grad-Stellung der Nockenwelle alle Steuernocken des Kühlbereiches in einer die Austrittsöffnungen öffnenden Stellung angeordnet sein können. Liegen alle Austrittsöffhungen eines Kühlbereiches auf einer axialen Linie, können sich alle Steuernocken in der Null- Grad-Stellung der Nockenwelle mit Blick in axialer Richtung zur Mitte des Kühlbalkens bereichsweise überlagern, wobei, weiter vorzugsweise, der äußerste, einem Ende des Kühlbalkens zugewandte Steuernocken die kürzeste Steuerlänge und ein der Mitte des Kühlbalkens benachbarter innerster Steuernocken die größte Steuerlänge aufweist. Durch schrittweises Verstellen bzw. Drehen der Nockenwelle lassen sich dann die Steuernocken beginnend mit dem äußersten Nocken und endend mit dem in axialer Richtung am weitesten innenliegenden Nocken in eine Schließstellung bringen, so dass der Kühlmit- telaustrag von außen beginnend in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens nachfolgend unterbrochen wird. Grundsätzlich könnte jeweils eine Mehrzahl von hintereinanderliegenden Steuernocken auch eine gleiche Steuerlänge aufweisen.

Der Kühlbalken kann an beiden Enden jeweils einen Kühlbereich mit einer Mehrzahl von zu öffnenden und zu schließenden Austrittsöffnungen für Kühl- flüssigkeit und einen mittleren Kühlbereich mit weiteren Austrittsöffnungen für Kühlflüssigkeit aufweisen, wobei die weiteren Austrittsöffnungen stets geöffnet sind. Im Ergebnis wird bei Versorgung des Kühlbalkens mit Kühl- flüssigkeit im mittleren Bereich des Kühlbalkens stets Kühlflüssigkeit ausgetragen. In Abhängigkeit von der Breite des Bleches oder Bandes können dann die äußeren den Enden des Kühlbalkens benachbarten Kühlbereiche zugeschaltet werden, wobei, wie bereits oben beschrieben, die Austrittsöffnungen von außen in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens nacheinander geschlossen werden können, so dass die Breite, über welche Kühlflüssigkeit ausgebracht wird, auf einfache Weise an unterschiedliche Breiten des jeweils zu kühlenden Bandes oder Bleches angepasst werden kann.

Um eine ausreichend große Kühlmittelmenge austragen zu können und eine ausreichend hohe Stabilität des Kühlbalkens zu gewährleisten, können zwei parallel zueinander angeordnete und einer gemeinsamen Versorgungsleitung für Kühlflüssigkeit zugeordnete Kühlrohre vorgesehen sein, wobei jedes Kühlrohr an beiden Enden jeweils einen Kühlbereich mit einer Mehrzahl von zu öffnenden und zu schließenden Austrittsöffhungen und einen mittleren Kühlbereich mit weiteren Austrittsöffhungen aufweist, die stets geöffnet sind. Die Austrittsöffhungen des ersten Kühlrohrs und die Austrittsöffhungen des zweiten Kühlrohrs können in axialer Richtung des Kühlbalkens gegenüberliegend versetzt zueinander angeordnet sein, um einen gleichmäßigen Kühlmit- telaustrag über die Länge des Kühlbalkens sicherzustellen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auch unabhängig von der zuvor beschriebenen Nockensteuerung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe vorgesehen sein kann, sieht eine Steuer- oder Regeleinrichtung und eine Druckmesseinrichtung zur Messung des Kühlmitteldrucks in einer Versorgungsleitung des Kühlbalkens vor, wobei die Steuer- oder Regeleinrichtung den Kühlmittelstrom durch die Versorgungsleitung zum Kühlbalken in Abhängigkeit von dem gemessenen Kühlmitteldruck steuert oder regelt. Beim Austrag des Kühlmittels über die Austrittsöffnungen des Kühlbalkens kommt es zu einem Druckabfall in der Versorgungsleitung in Abhängigkeit von der Anzahl der geöffneten Austrittsöffhungen bzw. von der ausgetragenen Kühlmittelmenge. Insbesondere dann, wenn alle Austrittsöffhungen für einen Kühlmittelaustrag geöffnet sind, lässt sich durch Erhöhung des Kühlmitteldrucks bzw. des Kühlmittelstroms in der Versorgungsleitung ein gleichmäßiger Austrag des Kühlmittels über die gesamte Länge des Kühlbalkens erreichen, was zu einer gleichmäßigen Abkühlung des Bandes oder Bleches über seine Breite und zu optimalen Produktionsergebnissen führt.

Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wobei einerseits auf die abhängigen Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Kühlbalken einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum

Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen in einer Draufsicht, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Nockenwelle als Teil einer als Nockensteuerung ausgebildeten Stelleinrichtung, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus Austritts Öffnungen des in Fig. 1 dargestellten Kühlbalkens einstellbar ist,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Welle der in Fig. 5 dargestellten Nockenwelle,

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer ersten Nockenscheibe der in Fig.

5 dargestellten Nockenwelle, wobei die erste Nockenscheibe in axialer Richtung außenliegend an der Nockenwelle vorgesehen ist,

Fig. 8a

bis 8e Seitenansichten von zwei Endscheiben (Fig. 8a, Fig. 8e) und der dazwischen angeordneten ersten Nockenscheibe sowie einer zweiten und einer zwölften Nockenscheibe der in Fig. 5 dargestellten Nockenwelle,

Fig. 9 eine schematische Prinzipdarstellung einer Nockensteuerung bei dem in Fig. 1 dargestellten Kühlbalken und

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Steuerung oder Regelung des

Kühlmittelstroms durch eine Versorgungsleitung zu dem in Fig. 1 dargestellten Kühlbalken in Abhängigkeit vom gemessenen Kühlmitteldruck in der Versorgungsleitung.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen mit einem eine Mehrzahl von Austrittsöffhungen 1 aufweisenden Kühlbalken 2 zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Metallband oder -blech dargestellt. Zum Einstellen der Breite, über welche aus dem Kühlbalken 2 Kühlflüssigkeit austritt, ist eine Stelleinrichtung vorgesehen, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austrittsöffhungen 1 einstellbar ist. Dabei weist der Kühlbalken zwei parallel zueinander angeordnete und einem gemeinsamen Versorgungsrohr 3 als Versorgungsleitung für Kühlflüssigkeit zugeordnete Kühlrohre 4, 5 zum Ausbringen der Kühlflüssigkeit auf. Jedes Kühlrohr 4, 5 weist an beiden Enden 8, 9 jeweils einen Kühlbereich A mit Austrittsöffnungen 1 auf, die bedarfsweise geöffnet oder geschlossen werden können, um die Breite, über welche Kühlflüssigkeit ausgebracht wird, auf einfache Weise an unterschiedliche Breiten des jeweils zu kühlenden Bandes bzw. Bleches anzupassen. Zudem weist jedes Kühlrohr 4, 5 einen mittleren Kühlbereich B mit weiteren Austrittsöffnungen 6 auf. Die weiteren Austrittsöffnungen 6 sind stets geöffnet und können nicht mit der Stelleinrichtung verschlossen werden. Im mittleren Bereich B des Kühlbalkens 2 kommt es somit stets zu einem Auftragen von Kühlflüssigkeit auf das Band oder Blech mit der damit verbundenen Kühlwirkung.

Wie sich aus den Figuren 1, 2 und 3 ergibt, sind im Bereich der weiteren Aus- trittsöffnungen 6 Verteilerrohre 7 angeschweißt, um die Kühlflüssigkeit gleichmäßig auf das Band oder Blech auftragen zu können. Nicht dargestellt ist, dass entsprechende Verteilerrohre 7 auch in den Kühlbereichen A vorgesehen sein können, um einen gleichmäßigen Austrag des Kühlmittels auf das Band oder Blech sicherzustellen.

Wie sich weiter aus Fig. 1 ergibt, sind die Austrittsöffhungen 1, 6 des Kühlrohres 4 und die Austrittsöffhungen 1, 6 des gegenüberliegenden Kühlrohrs 5 versetzt zueinander angeordnet, so dass über die Breite des Bandes oder Bleches ein sehr gleichmäßiger Austrag von Kühlflüssigkeit und eine gleichmäßige Abkühlung gewährleistet sind.

Wie sich zudem aus Fig. 1 ergibt, weist jedes Kühlrohr 4, 5 einen Schrittmo- toranschluss 10 für eine in dem Kühlrohr 4, 5 drehbar gelagerte und in Fig. 5 dargestellte Nockenwelle 11 als Teil der Stelleinrichtung auf, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austrittsöffhungen 1 einstellbar ist. Die Nockenwelle 1 1 weist gemäß Fig. 5 zwölf in axialer Richtung hinterein- anderliegend angeordnete Nockenscheiben 12a bis 121 mit Steuernocken 13 zur Steuerung von zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffnungen 1 vorgesehenen Stößeln 14 auf. Hierbei ist jeder Austrittsöffnung 1 ein diese Aus- trittsöffhung 1 öffnender oder verschließender Stößel 14 zugeordnet, so dass eine einfache Steuerung der über die Austrittsöffnungen 1 austretenden Kühlmittelmenge möglich ist.

Wie sich insbesondere aus Fig. 9 ergibt, sind die Stößel 14 federbelastet, wobei jeder Stößel 14 gegen eine Druckfeder 15 anliegt. Die Stößel 14 eines Kühlbereiches A sind über Büchsen 16 in Lagerblöcken 17 gelagert, die an den Kühlrohren 4, 5 vorgesehen sind. Im Übrigen ist jedem Stößel 14 ein Dichtmittel zum flüssigkeitsdichten Schließen der jeweiligen Austrittsöffnung 1 zugeordnet.

Die Nockenscheiben 12a bis 121 sind über Keile 18 auf einer in Fig. 6 dargestellten Welle 19 festgesetzt und bilden zusammen mit der Welle 19 die Nockenwelle 1 1. Zu diesem Zweck weist die Welle 19 Nuten 20, 21 auf. Komplementär ausgebildete Nuten sind radial innenliegend an den Nockenscheiben 12a bis 121 vorgesehen. Damit wird eine verdrehsichere Lagerung der Nockenscheiben 12a bis 121 auf der Welle 19 gewährleistet.

Wie sich insbesondere aus Fig. 5 ergibt, sind die Nockenscheiben 12a bis 121 zwischen zwei Endscheiben 22, 23 angeordnet. Die einzelnen Nockenscheiben 12a bis 121 sind über Distanzrohre 24 voneinander beabstandet. Die Endscheiben 22, 23 und die Nockenscheiben 12a bis 121 weisen Bohrungen 25 für nicht dargestellte Bolzen auf, durch die die Anordnung der Endscheiben 22, 23 und der Nockenscheiben 12a bis 121 mit den zwischen den Nockenscheiben 12a bis 121 angeordneten Distanzrohren 24 zueinander festgelegt ist. Jede in axialer Richtung innenliegende Endscheibe 23 liegt gegen eine Schulter 26 der Welle 19 an, die den Enden 8, 9 benachbarten Endscheiben 22 sind mit der Welle 19 verschweißt. Dadurch wird eine sichere und drehfeste Lagerung der Nockenscheiben 12a bis 121 auf der Welle 19 gewährleistet. In Fig. 7 ist schematisch die Steuerung eines Stößels 14 zum Öffnen und Schließen einer Austrittsöffhung 1 am Beispiel der in axialer Richtung außenliegenden bzw. dem Ende 8, 9 des Kühlbalkens 2 benachbarten ersten Nockenscheibe 12a eines Kühlbereiches A des Kühlbalkens 2 dargestellt. Fig. 7a zeigt den Stößel 14 der in axialer Richtung außenliegenden ersten Austrittsöffnung 1 eines Kühlbereiches A des Kühlbalkens 2 in einer geöffneten Stellung, wobei der Stößel 14 durch den Steuernocken 13 der ersten Nockenscheibe 12a angehoben ist, so dass ein Kühlmittelstrom 28 aus dem Ringraum

29 zwischen der Nockenwelle 1 1 und dem Kühlrohr 4, 5 über eine Längsnut

30 an dem Stößel 14 vorbei in einen Kühlmittelkanal 31 einer Hülse 32 einströmen und über einen geschlitzten Deckel 33 und eine zentrale Öffnung 34 in der Hülse 32 austreten kann. Es wird in diesem Zusammenhang auf Fig. 9 verwiesen. In die zentrale Öffnung 34 der Hülse 32 kann ein Verteilerrohr 7 eingeführt und flüssigkeitsdicht mit der Hülse 32 verbunden sein, um die Kühlflüssigkeit dem zu kühlenden Band oder Blech zuzuleiten.

Fig. 7a zeigt die Nockenscheibe 12a in einer Null-Grad-Stellung der Nockenwelle 11. Fig. 7b zeigt die Nockenscheibe 12a, nachdem die Nockenwelle 1 1 um 5° nach links verschwenkt worden ist, während Fig. 7c die Nockenscheibe 12a zeigt, nachdem die Nockenwelle 1 1 um 10° nach links verschwenkt worden ist. Dementsprechend zeigen die Fig. 7d und 7e die erste Nockenscheibe 12a nach einem Schwenken der Nockenwelle 1 1 um 15° bzw. um 20° nach links. Nach einem Schwenken der Nockenwelle 1 1 um 20° liegt der Stößel 14 mit einem radialen Vorsprung 35 über den O-Ring 27 gegen die Büchse 16 an, so dass ein weiterer Durchtritt von Kühlflüssigkeit über die Längsnut 30 in den Kühlmittelkanal 31 nicht möglich ist. Dementsprechend ist in der in Fig. 7e gezeigten Stellung der Nockenscheibe 12a der Stößel 14 vollständig abgesenkt und die zugehörige Austrittsöffnung 1 flüssigkeitsdicht gegenüber der Umgebung verschlossen. Die Drehbewegung der Nockenwelle 1 1 beim Überführen der Nockenscheiben 12a bis 121 von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung ist durch den Pfeil X in Fig. 5 und Fig. 7 schematisch dargestellt. Durch Drehen in die entgegengesetzte Richtung lassen sich die Austrittsöffnungen 1 für den Kühlmittelstrom wieder öffnen.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, weist jeder Kühlbereich A eines Kühlrohrs 4, 5 eine Mehrzahl von in axialer Richtung des Kühlbalkens 2 hinterein- anderliegend angeordnete Austnttsöffhung 1 auf, wobei der Stößel 14 von jeder Austrittsöffhung 1 mit einem zugeordneten Steuernocken 13 ansteuerbar ist. Hierbei ist vorgesehen, dass sich die Austrittsöffhungen 1 von außen nach innen in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens 2 nachfolgend schließen lassen, das heißt, von Austrittsöffhung 1 zu Austrittsöffhung 1. Dadurch lässt sich die Breite, über welche Kühlflüssigkeit ausgebracht wird, in einfacher Weise an unterschiedliche Breiten des jeweils zu kühlenden Bandes oder Bleches anpassen. Dies trägt dazu bei, jeweils nur so viel Kühlflüssigkeit auszubringen, wie für die Benetzung des jeweils zu kühlenden Bandes über dessen Breite benötigt wird.

In konstruktiver Hinsicht ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die in axialer Richtung der Nockenwelle 1 1 in einem Kühlbereich A hintereinan- derliegend angeordneten Steuerscheiben 12a bis 121 Steuernocken 13 mit zunehmender Bogen- bzw. Steuerlänge Y_a, Y_b, ...Yi aufweisen. Dies ist in Fig. 8b bis 8d am Beispiel der ersten Steuerscheibe 12a, der zweiten Steuerscheibe 12b und der zwölften Steuerscheibe 121 dargestellt. Dabei nimmt die Steuerlänge Y von Nocken zu Nocken jeweils um den gleichen Betrag Z zu, was in Fig. 8d schematisch dargestellt ist. Die Zunahme der Bogen- bzw. Steuerlänge Y entspricht einem bestimmten Verstellwinkel bzw. Drehwinkel α der Nockenwelle 1 1. Durch Verstellen der Nockenwelle 1 jeweils um diesen Drehwinkel α lassen sich beginnend von der axial außenliegenden ersten Nockenscheibe 12a nachfolgend die weiteren Nockenscheiben 12b bis 121 schrittweise in eine Schließstellung überführen. In einer Null-Grad-Stellung der Nockenwelle 1 liegen dagegen alle Steuernocken 13 der Nockenscheiben 12a bis 121 auf einer gemeinsamen Längsachse, so dass in dieser Stellung alle Austrittsöffhungen 1 geöffnet sind und der Kühlmittelaustrag über die gesamte Breite des Kühlbereiches A erfolgen kann. Durch stufenweises Drehen der Nockenwelle 1 1 jeweils um den bestimmten Drehwinkel a, der der jeweiligen Zunahme der Bogen- bzw. Steuerlänge Y des Steuernockens 13 der jeweils nachfolgenden Nockenscheibe 12b bis 121 entspricht, lassen sich die Austrittsöffhungen 1 schrittweise von außen nach innen, das heißt in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens 2, verschließen, wobei die in axialer Richtung am weitesten innenliegend angeordnete Austrittsöffhung 1 eines Kühlbereiches A zuletzt verschlossen wird. In Fig. 9 ist schematisch dargestellt, dass nach dem Drehen der Nockenwelle 1 1 um einen Drehwinkel von vorzugsweise zwischen 10° bis 30°, insbesondere von ca. 20°, die radial außenliegende erste Nockenscheibe 12a in einer Verschlussstellung angeordnet ist, so dass der zugeordnete Stößel 14 vollständig abgesenkt ist und ein Flüssigkeitsübertritt aus dem Ringraum 29 über die Längsnut 30 dieses Stößels 14 nicht erfolgen kann. Bei dieser Stellung der Nockenwelle 1 1 befindet sich jedoch die in axialer Richtung zur Mitte des Kühlbalkens 2 nachfolgend angeordnete Nockenscheibe 12b in der Öff- nenstellung, so dass ein Kühlmittelstrom 28 über die zugeordnete Austritts- öffhung 1 austreten kann. In Fig. 9 ist nicht dargestellt, dass gleichzeitig die der zweiten Nockenscheibe 12b nachfolgenden Nockenscheiben 12c bis 121 aufgrund der in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens 2 schrittweise zunehmenden Steuerlänge Y des jeweiligen Steuernockens 13 ebenfalls in einer Öffnenstellung angeordnet sind. Im Ergebnis kommt es bei Drehen der Nockenwelle 1 1 um einen Drehwinkel von 1 α zu einem Kühlmittelaustrag über alle Austrittsöffnungen 1 mit Ausnahme der äußersten Austrittsöffnung 1, bei einem Drehen um 2a zu einem Kühlmittelaustrag über alle Austrittsöffnungen 1 mit Ausnahme der beiden äußersten Austrittsöffnungen 1 usw.

Gemäß Fig. 10 können eine Steuer- oder Regeleinrichtung 36 und eine Druckmesseinrichtung 39 vorgesehen sein. Die Druckmesseinrichtung 39 ist zur Messung des Kühlmitteldrucks in einer Versorgungsleitung 37 des Kühlbalkens 2 ausgebildet, wobei die Steuer- oder Regeleinrichtung 36 über ein Ventil 40 einen Kühlmittelstrom 38 durch die Versorgungsleitung 37 zum Kühlbalken 2 in Abhängigkeit vom gemessenen Kühlmitteldruck steuert oder regelt. Dadurch ist ein gleichmäßiger Kühlmittelaustrag über alle nicht verschlossenen Austrittsöffnungen 1 unabhängig von der Anzahl der verschlossenen Austrittsöffnungen 1 möglich, was zu einer gleichmäßigen Abkühlung des Bandes oder Bleches über seine Breite und auch Länge und damit zu optimalen Produktionsergebnissen führt.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen, insbesondere von warmgewalzten Stahlbändern im Auslauf einer Walzstrasse, mit wenigstens einem eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen (1, 6) aufweisenden Kühlbalken (2) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Metallband oder -blech, wobei die Breite, über welche aus dem Kühlbalken (2) Kühlflüssigkeit austritt, einstellbar ist und wobei wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austrittsöffnungen (1) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung eine Nockenwelle (1 1) mit einer Mehrzahl von Steuernocken (13) zur Steuerung von zum Öffnen und Schließen der Austrittsöffhungen (1) vorgesehenen Stößeln (14) aufweist, wobei in axialer Richtung der Nockenwelle (1 1) hintereinanderliegend angeordnete Steuernocken (13) vorgesehen sind und wobei wenigstens zwei hin- tereinanderliegende Steuernocken (13) Steuerkurven mit unterschiedlichen Steuerlängen (Y) in Umfangsrichtung aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Aus- trittsöffhung (1) jeweils ein diese Austrittsöffhung (1) öffnender und verschließender Stößel (14) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stößel (14) ein Dichtmittel zum flüssigkeitsdichten Schließen der Austrittsöffhung (1) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von in axialer Richtung des Kühlbalkens (2) hintereinanderliegenden Austrittsöffnungen (1) vorgesehen ist, wobei der Stößel (14) von jeder Austrittsöffnung (1) mit einem Steuernocken (13) ansteuerbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (1) singulär von außen in Richtung zur Mitte des Kühlbalkens (2) nacheinander verschließbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerlänge (Y) aller hintereinanderliegenden Steuernocken (13) eines Kühlbereiches (A) des Kühlbalkens (2) von Steuernocken (13) zu Steuernocken (13) zunimmt und dass, vorzugsweise, in einer Null- Grad- Stellung der Nockenwelle (1 1) alle Steuernocken (13) in einer die Austrittsöffnungen (1) öffnenden Stellung angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlbalken (2) an beiden Enden (8, 9) jeweils einen Kühlbereich (A) mit einer Mehrzahl von zu öffnenden und zu schließenden Austrittsöffnungen (1) für Kühlflüssigkeit und einen mittleren Kühlbereich (B) mit weiteren Austrittsöffhungen (6) für Kühlflüssigkeit aufweist, wobei die weiteren Austrittsöffnungen (6) stets geöffnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel zueinander angeordnete und einer gemeinsamen Versorgungsleitung (37) für Kühlflüssigkeit zugeordnete Kühlrohre (4, 5) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit vorgesehen sind, wobei jedes Kühlrohr (4, 5) an beiden Enden (8, 9) jeweils einen Kühlbereich (A) mit einer Mehrzahl von zu öffnenden und zu schließenden Austrittsöffhungen (1) und einen mittleren Kühlbereich (B) mit weiteren Austrittsöffhungen (6) aufweist.

9. Vorrichtung zum Kühlen von auf einer Förderstrecke geförderten Metallbändern oder -blechen, insbesondere von warmgewalzten Stahlbändern im Auslauf einer Walzstrasse, mit wenigstens einem eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen (1, 6) aufweisenden Kühlbalken (2) zum Aufbringen von Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Metallband oder -blech, wobei die Breite, über welche aus dem Kühlbalken (2) Kühlflüssigkeit austritt, einstellbar ist und wobei wenigstens eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Austritt von Kühlflüssigkeit aus den Austrittsöffnungen (1) einstellbar ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regeleinrichtung (36) und eine Druckmesseinrichtung (39) zur Messung des Kühlmitteldrucks in einer Versorgungsleitung (37) des Kühlbalkens (2) vorgesehen ist, wobei die Steuer- oder Regeleinrichtung (36) den Kühlmittelstrom (38) durch die Versorgungsleitung (37) zum Kühl- balken (2) in Abhängigkeit vom gemessenen Kühlmitteldruck steuert oder regelt und wobei, vorzugsweise, der geregelte Kühlmittelstrom laminar ist.