DE19503544A1

DE19503544A1 - Roll cooling and/or lubricating appts. for cold-rolling

Info

Publication number: DE19503544A1
Application number: DE19503544A
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl Ing Barten; Josef Dipl Ing Troester; Werner Stahl
Original assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Current assignee: Achenbach Buschhetten GmbH and Co KG
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-08

Abstract

The roll cooling and/or lubricating appts. includes nozzle valves (10) with nozzle heads (11) facing rolls are located in the interior of nozzle beams (9). The nozzles heads protrude from the beam front wall, and are provided with at least one nozzle opening (15), as well as a forechamber (16), and they also incorporate a sealing spring (18) which takes the form of a cone or a cylinder, and is attached to a nozzle operating plunger (21).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtung für Kaltbandwalzwerke insbesondere Feinbandwalzwerke, mit über die Bandbreite auf Düsenbalken angeordneten Sprühdüsen, insbesondere zur Regelung der Bandzugspannung über die Bandbreite durch eine Änderung des wirksamen Walzenballendurchmessers und/oder eine Beeinflussung der Walzenschmierung mit einer druck- und/oder mengen- und/oder temperaturgeregelten Zuführung von Walzöl oder Emulsionen (DE 34 19 261 C3).The invention relates to a roller cooling and / or Lubrication device for cold strip rolling mills in particular Fine strip mills, with over the range on nozzle bars arranged spray nozzles, in particular for controlling the Belt tension over the bandwidth by changing the effective roll diameter and / or an influence the roller lubrication with a pressure and / or quantity and / or temperature controlled supply of rolling oil or Emulsions (DE 34 19 261 C3).

Die Anforderungen an die Maß- und Formgenauigkeit von kaltgewalztem Feinband haben im Laufe der Entwicklung der Walztechnik und der Weiterverarbeitung in beträchtlichem Maße zugenommen. Ein ideales Kaltband soll nicht nur gleiche Dicke über die Länge und Breite haben, es soll auch vollkommen plan liegen. Dabei soll die Planheit auch dann erhalten bleiben, wenn das Band bei der Weiterverarbeitung zerteilt wird.The requirements for the dimensional and shape accuracy of cold rolled fine strip have developed over the course of Rolling technology and further processing to a considerable extent increased. An ideal cold strip should not only have the same thickness about the length and width, it should also be completely flat lie. The flatness should also be retained if the tape is cut during further processing.

Diese Forderungen an Maßhaltigkeit und Planheit eines Feinbandes können jedoch nicht erfüllt werden. Versucht man beispielsweise, ein Warmband, das an den Kanten etwas dünner ist als in der Mitte, auf vollkommen gleiche Dicke über die Breite kaltzuwalzen, so erfordert dies eine größere Dickenabnahme und damit eine größere Streckung in Bandmitte, die zur Bildung von Mittenwellen führt. Wird dagegen eine bestmögliche Planheit angestrebt, so muß in Kauf genommen werden, daß die Profilform des Warmbandes auf das Kaltband übertragen wird. These demands for dimensional accuracy and flatness However, fine bands cannot be met. One tries For example, a hot strip that is slightly thinner at the edges is as in the middle, to the same thickness across the Cold rolling a wide one requires a larger one Decrease in thickness and thus a greater stretch in the middle of the strip, which leads to the formation of center waves. On the other hand, becomes a Striving for the best possible flatness must be accepted be that the profile shape of the hot strip on the cold strip is transmitted.

Planheitsfehler können nach dem Walzen oder erst bei der anschließenden Weiterverarbeitung in Erscheinung treten. Beim Walzen sind Planheitsfehler im wesentlichen eine Folge unterschiedlicher Streckung über die Bandbreite aufgrund einer ungleichmäßigen Verformung des Bandes über die Bandbreite im Walzspalt. Bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise beim Zerteilen, werden Planheitsfehler häufig durch das Auslösen von Eigenspannungen bewirkt, die beim Walzen entstanden sind.Flatness errors can occur after rolling or only at the subsequent further processing appear. Flatness errors are essentially a consequence of rolling different stretching across the bandwidth due to an uneven deformation of the band across the band width in the roll gap. In further processing, for example in Splitting, flatness errors are often caused by triggering caused by residual stresses that have arisen during rolling.

Man unterscheidet zwischen ausstreckbaren und nicht ausstreckbaren Planheitsfehlern. Als ausstreckbar werden Fehler bezeichnet, bei denen das Band in der Breitenrichtung gleichbleibend von der Planheit abweicht. Dabei treten an der Ober- und Unterseite des Bandes einander entgegengesetzt gerichtete Eigenspannungen auf, die über die gesamte Breite konstant sind. Ausstreckbare Unebenheiten sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Richtung, d. h. in Längs- oder in Querrichtung, geradlinig begrenzt sind.One differentiates between extendible and not extensible flatness errors. Being stretched out Defects errors where the tape is in the width direction constantly deviates from flatness. Thereby occur at the The top and bottom of the tape oppose each other directional residual stresses across the entire width are constant. This creates stretchable bumps characterized that they are in one direction, i.e. H. in longitudinal or in the transverse direction, are limited in a straight line.

Über der Bandbreite und -länge veränderliche Planheitsabweichungen sind durch krummlinige Begrenzungen gekennzeichnet und durch einen einfachen Biegevorgang nicht ausstreckbar. Hierbei liegen ungleichförmige Eigenspannungsverteilungen in Längs- und Querrichtung vor. Derartige Planheitsfehler treten als Mitten- und Randwelligkeit am kaltgewalzten Band auf.Variable over the bandwidth and length Flatness deviations are due to curvilinear limits characterized and not by a simple bending process stretchable. Here are non-uniform Residual stress distributions in the longitudinal and transverse directions. Such flatness errors occur as center and edge ripples on the cold-rolled strip.

Beim Kaltwalzen von Bändern aus Stahl oder Aluminium werden die Längenunterschiede bzw. die unterschiedliche Streckung über die Bandbreite zumindest teilweise durch die elastische Dehnung aufgrund des Bandzuges ausgeglichen, so daß beim Walzen kein eindeutiges Kriterium für unzulässig hohe Bandspannungen, besonders in den Randzonen des Bandes, die zu Bandrissen führen, gegeben ist. Diese fehlende Information kann dazu führen, daß die vorhandene Walzleistung in vielen Walzwerken nicht genutzt wird und damit ein wirtschaftlicher Betrieb nicht gewährleistet ist.When cold rolling steel or aluminum strips the length differences or the different Stretching over the bandwidth at least in part by the elastic stretch compensated due to the tape tension, so that when rolling, no clear criterion for inadmissible high belt tension, especially in the edge zones of the belt, that lead to tears in the band. This missing Information can lead to the existing rolling performance is not used in many rolling mills and therefore one economic operation is not guaranteed.

Die hohen Anforderungen an die Qualität von gewalztem Feinband haben zur Entwicklung von Meßgeräten zur Erfassung der Planheit während des Kaltwalzens geführt, die es zusammen mit den Stellverfahren für den Walzspalt gestatten, einen geschlossenen Regelkreis für die Planheit aufzubauen, mit dem die Bandzugspannung über die Bandbreite im Auslauf eines Walzensatzes nur annähernd konstant eingeregelt werden kann.The high demands on the quality of rolled fine strip have for the development of measuring devices for Detection of flatness during cold rolling led it together with the setting process for the roll gap allow a closed control loop for flatness build up with which the belt tension over the bandwidth only approximately constant in the outlet of a roller set can be adjusted.

Die heute zur Verfügung stehenden Meßrollen zur zonenweisen Messung der Bandzugspannungen über die Breite des Walzbandes, aus denen die Längenverteilung über die Bandbreite als Kenngröße für die Bandplanheit errechnet wird, ermöglicht aufgrund der guten Meßauflösung eine Messung der Bandzugspannung über eine Zonenbreite von bis zu zehn Millimetern, während die kleinste Sprühzonenbreite, die mit den vorhandenen Sprühdüsen erreicht werden kann, ca. fünfzig Millimeter beträgt. Für eine optimale Bandplanheitsregelung ist eine möglichst kleine Sprühzonenbreite im Bereich der Meßzonenbreite der Bandspannungsmeßrollen anzustreben.The measuring rollers available today for zone-wise measurement of the belt tension across the width of the Rolled strip, from which the length distribution over the strip width is calculated as a parameter for the strip flatness due to the good measurement resolution a measurement of the Belt tension over a zone width of up to ten Millimeters, while the smallest spray zone width that with the existing spray nozzles can be reached, approximately fifty Is millimeters. For optimal flatness control is the smallest possible spray zone width in the area of To strive for the measuring zone width of the belt tension measuring rollers.

Die vorwiegend zur Betätigung der Düsen in Düsenbalken eingesetzten Tellerventile benötigen, bedingt durch den Platzbedarf des Ventiltellers und des motorischen Stellgliedes, mit dem je nach Ventilkonstruktion zum Bewegen der Ventiltellermasse beim Öffnen bzw. Schließen gegen den auf den Ventilteller wirkenden Druck des Walzöls im Düsenbalken eine verhältnismäßig große Stellkraft aufgebracht werden muß, einen verhältnismäßig großen Einbauraum, der die im Hinblick auf eine optimale Bandplanheitsregelung angestrebte Verkleinerung der Sprühzonenbreite durch eine Verringerung des Düsenabstandes ausschließt.The predominantly for the actuation of the nozzles in nozzle bars used poppet valves, due to the Space requirement of the valve plate and the motorized actuator, with which, depending on the valve construction, to move the Valve disc mass when opening or closing against the on Valve plate acting pressure of the rolling oil in the nozzle beam one relatively large actuating force must be applied, one relatively large installation space, which with regard to a optimal flatness control aimed at reduction of the Spray zone width by reducing the nozzle spacing excludes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einbauraum der bei der gattungsgemäßen Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtung eingesetzten Düsenventile im Hinblick auf einen möglichst kleinen Düsenabstand und die durch diesen bedingte minimale Sprühzonenbreite der Düsen, die eine optimale Bandplanheitsregelung ermöglicht, zu verkleinern.The invention has for its object the installation space which in the generic roll cooling and / or Nozzle valves used with regard to lubrication device the smallest possible nozzle spacing and through this conditional minimum spray zone width of the nozzles, which is an optimal Strip flatness control allows to downsize.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtung mit Düsenventilen, die sich durch die in den Ansprüchen 1 und 18 angegebenen Merkmale auszeichnen.This object is achieved by a Roller cooling and / or lubricating device with nozzle valves, the themselves by the features specified in claims 1 and 18 award.

Die Unteransprüche beinhalten zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims contain expedient refinements the invention.

Die Dichtungsfeder und der Drehschieber, die bei den beiden Düsenventilausführungen der erfindungsgemäßen Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtungen zum Einsatz kommen, benötigen mit dem Stellglied, das wegen der kleinen Masse der Feder und des Schiebers, des minimalen Ventilhubs und der Arbeitsweise der Ventile ohne Gegendruck nur eine geringe Stellkraft aufbringen muß, sehr wenig Platz, so daß der über die Bandbreite erforderliche Einbauraum jedes einzelnen Düsenventils im Vergleich zu den bekannten Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtungen wesentlich kleiner ist und die Sprühzonenbreite der Düsen entsprechend verringert und dadurch die Genauigkeit der Bandplanheitsregelung wesentlich verbessert werden kann.The sealing spring and the rotary valve that are used in the two nozzle valve designs of the invention Roller cooling and / or lubricating devices are used, need with the actuator, because of the small mass of the Pen and spool, minimal valve lift and Operation of the valves without back pressure only a small one Actuator must have very little space, so that the the range of installation space required for each individual Nozzle valve compared to the known roller cooling and / or Lubrication devices is much smaller and the Spray zone width of the nozzles reduced accordingly and thereby the accuracy of the flatness control is significantly improved can be.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen der bei einem Quartowalzwerk eingesetzten Walzenkühl- und Schmiervorrichtung mit verschiedenen Ausführungsformen der Düsenventile erläutert. Es zeigtThe invention is based on drawings of the Roll cooling and used in a four-high rolling mill Lubrication device with various embodiments of the Nozzle valves explained. It shows

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung eines Walzensatzes eines Quartowalzwerkes, das mit einer erfindungsgemäßen Kühl- und Schmiervorrichtung ausgerüstet ist, Fig. 1 is a perspective, schematic representation of a roll set of a Quartowalzwerkes which is equipped with an inventive cooling and lubricating device,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung eines mit einer Dichtungsfeder ausgestatteten Düsenventils der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a vehicle equipped with a seal spring nozzle valve of the apparatus of Fig. 1,

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform des Düsenventils nach Fig. 2, Fig. 3 shows a modified embodiment of the nozzle valve according to Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt des Gleitstücks zur Führung des Stößels des Düsenventils nach Fig. 3 im Düsenkopf, Fig. 4 shows a cross section of the slider for guiding the tappet of the nozzle valve of FIG. 3 in the nozzle head,

Fig. 5 eine abgeänderte Ausführung des Düsenventils nach Fig. 3, Fig. 5 a modified embodiment of the nozzle valve according to Fig. 3,

Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung eines mit einem Drehschieber ausgerüsteten Düsenventils in der Schließstellung, Fig. 6 is a longitudinal sectional view of a vehicle equipped with a rotary slide valve nozzle in the closed position,

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung des Düsenventils in der Offenstellung und Fig. 7 is a representation corresponding to FIG. 6 of the nozzle valve in the open position and

Fig. 8 eine abgeänderte Ausführung des Düsenventils gemäß den Fig. 6 und 7. Fig. 8 is a modified embodiment of the nozzle valve according to FIGS. 6 and 7.

Die für die Planheitsregelung eines gewalzten Feinbandes 1 einsetzbare Walzenkühl- und Schmiervorrichtung nach Fig. 1 für die Arbeitswalzen 2, 3 und Stützwalzen 4, 5 eines Quartowalzgerüstes besteht aus je einem Düsenbalken 6 für die Stützwalzen 4, 5 und jeweils drei Düsenbalken 7-9 für die Arbeitswalzen 2, 3. Die Düsenbalken 6-8 sind stationär, während die Düsenbalken 9 quer zur Bandlaufrichtung a über die Bandbreite b verfahrbar sind. Ferner ist der Abstand der Düsenbalken 9 zu den Arbeitswalzen 2, 3 verstellbar. The roll cooling and lubricating device according to FIG. 1, which can be used for the flatness control of a rolled fine strip 1, for the work rolls 2 , 3 and support rolls 4 , 5 of a four-high mill stand consists of one nozzle bar 6 each for the support rolls 4 , 5 and three nozzle bars 7-9 each the work rolls 2 , 3 . The nozzle bars 6-8 are stationary, while the nozzle bars 9 can be moved across the belt width b transversely to the belt running direction a. Furthermore, the distance between the nozzle bars 9 and the work rolls 2 , 3 is adjustable.

In die Düsenbalken 6-9 sind Düsenventile 10 zum Aufbringen von Kühlöl und/oder Emulsionen auf die Walzen 2-5 eingebaut. Die jeweilige Zuführung von Walzöl und/oder Emulsionen zu den verstellbaren Düsenbalken 9 wird druck- und/oder mengen- und/oder temperaturgeregelt.Nozzle valves 10 for applying cooling oil and / or emulsions to the rollers 2-5 are installed in the nozzle bars 6-9 . The respective supply of rolling oil and / or emulsions to the adjustable nozzle bars 9 is regulated by pressure and / or quantity and / or temperature.

Die mit gleichem Abstand c quer zur Bandlaufrichtung a in den Düsenbalken 9 eingebauten Düsenventile 10 nach Fig. 2 weisen einen Düsenkopf 11 auf, der in die der Arbeitswalze 2 zugewandte Vorderwand 12 des Düsenbalkens 9 eingeschraubt ist, gegen den Düsenbalken 9 durch einen Dichtring 13 abgedichtet ist, in den Innenraum 14 des Düsenbalkens 9 vorsteht und eine Düsenöffnung 15 und eine Vorkammer 16 aufweist. Das Düsenventil 10 ist mit einer koaxial zu dem Düsenkopf 11 angeordneten, sich in Richtung der Ventilachse 17-17 erstreckenden, vorgespannten Dichtungsfeder 18 ausgestattet, die in Form eines Kegels 19 gewickelt ist, dessen einer Endabschnitt 19a mittels eines Klemmstücks 20 an dem Düsenkopf 11 befestigt ist und an dessen anderem Endabschnitt 19b ein Stößel 21 mit einem Klemmstück 22 befestigt ist, der zum Auseinanderziehen und Zusammendrücken der Dichtungsfeder 18 durch ein am Düsenbalken 9 befestigtes Stellglied 23 in Richtung der Längsachse 17-17 des Düsenventils 10 hin- und herverschiebbar ist.The nozzle valves 10 according to FIG. 2 installed at the same distance c transversely to the belt running direction a in the nozzle bar 9 have a nozzle head 11 which is screwed into the front wall 12 of the nozzle bar 9 facing the work roll 2 and is sealed against the nozzle bar 9 by a sealing ring 13 protrudes into the interior 14 of the nozzle bar 9 and has a nozzle opening 15 and a prechamber 16 . The nozzle valve 10 is equipped with a prestressed sealing spring 18 which is arranged coaxially to the nozzle head 11 and extends in the direction of the valve axis 17-17 and which is wound in the form of a cone 19 , one end section 19 a of which is attached to the nozzle head 11 by means of a clamping piece 20 is attached and at the other end portion 19 b a plunger 21 is fastened with a clamping piece 22 which can be pushed back and forth to pull apart and compress the sealing spring 18 by an actuator 23 fastened to the nozzle bar 9 in the direction of the longitudinal axis 17-17 of the nozzle valve 10 .

Die als Zugfeder ausgebildete Dichtungsfeder 18 ist aus einem Federdraht mit einem kreisförmigen oder ovalem Querschnitt gewickelt und kann zur Verbesserung der Dichtwirkung mit Kunststoff ummantelt sein.The sealing spring 18, which is designed as a tension spring, is wound from a spring wire with a circular or oval cross section and can be coated with plastic in order to improve the sealing effect.

In die Rückwand 24 des Düsenbalkens 9 ist eine als Dichtung ausgebildete Längsführung 25 aus Hartmetall oder Keramik für den Stößel 21 jedes Düsenventils 10 eingesetzt.In the rear wall 24 of the nozzle bar 9 , a longitudinal guide 25 made of hard metal or ceramic, designed as a seal, is inserted for the tappet 21 of each nozzle valve 10 .

Zur Betätigung der Düsenventile 10 in den einzelnen Düsenbalken 6-9 können hydraulische oder pneumatische Stellglieder 23 mit oder ohne Vorsteuerung und elektromagnetische Stellglieder zum Einsatz kommen.Hydraulic or pneumatic actuators 23 with or without pilot control and electromagnetic actuators can be used to actuate the nozzle valves 10 in the individual nozzle bars 6-9 .

In der Schließstellung 10′ des Düsenventils 10 liegen die Windungen 26 der Dichtungsfeder 18 dicht aufeinander, und in der Offenstellung 10′′ des Ventils 10 sind die Federwindungen 26 zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Innenraum 14 des Düsenbalkens 9 und dem Innenraum 27 der Feder 18 sowie der Vorkammer 16 des Düsenkopfes 11 auseinandergezogen.In the closed position 10 'of the nozzle valve 10, the coils 26 are of the seal spring 18 close to each other, and in the open position 10' 'of the valve 10, the spring coils 26 for producing a connection between the interior 14 of the nozzle beam 9 and the interior 27 of the spring 18 and the prechamber 16 of the nozzle head 11 are pulled apart.

Aufgrund der Vorspannung schließt die Dichtungsfeder 18 des Düsenventils 10 selbsttätig, wobei die Schließkraft der Feder durch den Druck des Kühl- und Schmiermittels im Düsenbalken 9 verstärkt wird.Due to the bias, the sealing spring 18 of the nozzle valve 10 closes automatically, the closing force of the spring being increased by the pressure of the coolant and lubricant in the nozzle bar 9 .

Durch die Kegel- oder Zylinderform der Dichtungsfeder 18 des Düsenventils 10 wird bei einem relativ kleinen Ventilhub H1 des an der Dichtungsfeder 18 angreifenden Ventilstößels 21 ein großer freier Strömungsquerschnitt zwischen den einzelnen um den Öffnungshub H2 auseinandergezogenen Windungen 26 der Dichtungsfeder 18 für die aus dem Innenraum 14 des Düsenbalkens 9 durch die geöffnete Feder 18 über den Innenraum 27 derselben in die Vorkammer 16 des Düsenkopfes 11 unter Druck einströmende und durch die Düsenöffnung 15 austretende Kühl- und Schmierflüssigkeit erreicht. Der Öffnungshub H2 zwischen den einzelnen Federwindungen, der nur einen Bruchteil des Ventilhubes H1 des Ventilstößels 21 beträgt, errechnet sich durch Teilung des Ventilhubes H1 durch die Anzahl der Federwindungen.Due to the conical or cylindrical shape of the sealing spring 18 of the nozzle valve 10 , with a relatively small valve stroke H1 of the valve tappet 21 engaging the sealing spring 18, a large free flow cross-section between the individual windings 26 of the sealing spring 18, which are pulled apart by the opening stroke H2, for those from the interior 14 of the nozzle bar 9 is reached by the opened spring 18 via the interior 27 of the same in the antechamber 16 of the nozzle head 11 under pressure and exiting through the nozzle opening 15 coolant and lubricant. The opening stroke H2 between the individual spring windings, which is only a fraction of the valve stroke H1 of the valve lifter 21, is calculated by dividing the valve stroke H1 by the number of spring windings.

Der kleine Ventilhub H1 des Stößels 21 zum Öffnen und Schließen der Dichtungsfeder 18 und die geringe Masse der Feder ermöglichen eine schnellere Steuerung der Düsenventile 10 im Vergleich zu den bekannten Düsenventilen, die vorwiegend mit Plattenventilen ausgerüstet sind, so daß eine weitere Verbesserung der Planheitsregelung bei Fein- und Folienband erreicht wird.The small valve stroke H1 of the plunger 21 for opening and closing the sealing spring 18 and the low mass of the spring enable faster control of the nozzle valves 10 compared to the known nozzle valves, which are mainly equipped with plate valves, so that a further improvement in the flatness control at Fein - and foil tape is reached.

Die Dichtungsfeder 18, deren einzelne Windungen 26 bei geschlossenem Düsenventil 10′ eine Linienberührung miteinander haben, vermeidet die zu Funktionsstörungen führenden Schmutzansammlungen an Dichtflächen, wie sie bei Plattenventilen auftreten.The sealing spring 18 , the individual windings 26 'have a line contact with each other when the nozzle valve 10 is closed, avoids the dirt accumulations on sealing surfaces which lead to malfunctions, such as occur with plate valves.

In Abänderung des anhand von Fig. 2 vorbeschriebenen Düsenventils 10 kann die Dichtungsfeder 18 am Düsenkopf 11 und am Ventilstößel 21 durch Bördeln oder Vergießen befestigt sein.In a modification of the nozzle valve 10 described above with reference to FIG. 2, the sealing spring 18 can be fastened to the nozzle head 11 and to the valve tappet 21 by flanging or potting.

Düsenkopf 11, Dichtungsfeder 18, Stößel 21 und Stößelführung 25 des in Fig. 3 dargestellten Düsenventils 10 sind als kompakte Einheit in einen Düsenstock 28 eingebaut, der von der Rückseite eines Düsenbalkens 9 in entsprechende Öffnungen 29, 30 in der einer Walze 2 zugewandten Vorderwand 12 sowie der Rückwand 24 des Düsenbalkens 9 eingesetzt ist, gegen den Düsenbalken 9 abgedichtet ist und den Innenraum 14 desselben durchsetzt, wobei die Innenräume 14, 31 von Düsenbalken 9 und Düsenstock 28 über Durchgangsöffnungen 33 in der Wand 32 des Düsenstocks 28 in Verbindung stehen.Nozzle head 11 , sealing spring 18 , tappet 21 and tappet guide 25 of the nozzle valve 10 shown in FIG. 3 are installed as a compact unit in a nozzle assembly 28 which, from the rear of a nozzle bar 9, in corresponding openings 29 , 30 in the front wall 12 facing a roller 2 and the rear wall 24 of the nozzle bar 9 is inserted, is sealed against the nozzle bar 9 and passes through the interior 14 thereof, the interior 14 , 31 of the nozzle bar 9 and nozzle assembly 28 being connected through openings 33 in the wall 32 of the nozzle assembly 28 .

Der verlängerte Stößel 21 des Düsenventils 10 ist mittels eines Gleitstücks 34, das als ein Stern mit Durchtrittsöffnungen 35 ausgebildet ist, in der Vorkammer 16 des Düsenkopfes 11 zentrisch geführt.The elongated plunger 21 of the nozzle valve 10 is guided centrally in the antechamber 16 of the nozzle head 11 by means of a sliding piece 34 , which is designed as a star with through openings 35 .

Der Düsenstock 28 des Düsenventils 10 nach Fig. 3 ist mit einem einteilig mit diesem ausgebildeten Flansch 36 an der Außenseite der Rückwand 24 des Düsenbalkens 9 befestigt. Die als Dichtung ausgebildete Längsführung 25 des Ventilstößels 21 ist in den Befestigungsflansch 36 des Düsenstocks 28 eingesetzt. Das an dem Ventilstößel 21 angreifende Stellglied 23 zum Öffnen und Schließen der Dichtungsfeder 18 des Düsenventils 10 ist an dem Befestigungsflansch 36 des Düsenstocks 28 angebracht.The nozzle assembly 28 of the nozzle valve 10 according to FIG. 3 is fastened to the outside of the rear wall 24 of the nozzle bar 9 with a flange 36 formed in one piece with this. The longitudinal guide 25, designed as a seal, of the valve tappet 21 is inserted into the mounting flange 36 of the nozzle assembly 28 . The actuator 23 engaging on the valve tappet 21 for opening and closing the sealing spring 18 of the nozzle valve 10 is attached to the mounting flange 36 of the nozzle block 28 .

Bei dem Düsenventil 10 nach Fig. 5 werden die Federwindungen 26 der Dichtungsfeder 18 beim Öffnen des Ventils durch einen kleinen Schwenkhub α des in einem Ansatz 37 am Befestigungsflansch 36 des Düsenstocks 28 begrenzt schwenkbar gelagerten Ventilstößels 21 mit Bezug auf die Ventilachse 17-17 auseinandergezogen.When the nozzle valve 10 of FIG. 5, the spring coils 26 of the seal spring 18 when opening the valve by a small swivel stroke α of the nozzle assembly 28 defines pivotably mounted valve stem 21 pulled apart in a lug 37 on the mounting flange 36 with respect to the valve axis 17-17.

Die mit gleichem Abstand c quer zur Bandlaufrichtung a in dem zylindrischen Düsenbalken 38 einer Walzenkühl- und Schmiervorrichtung angeordneten Düsenventile 39 nach Fig. 6 sind als kompakte Einheiten in Düsenstöcke 40 eingebaut, die in entsprechende Öffnungen 41, 42 in dem einer Walze 2 zugewandten vorderen Wandabschnitt 38a sowie dem rückwärtigen Wandabschnitt 38b des Düsenbalkens 38 von der Rückseite desselben her eingesetzt sind, gegen den Düsenbalken 38 abgedichtet sind und den Innenraum 43 desselben durchsetzen.The nozzle valves 39 according to FIG. 6, which are arranged at the same distance c transversely to the belt running direction a in the cylindrical nozzle bar 38 of a roller cooling and lubricating device, are installed as compact units in nozzle assemblies 40 , which in corresponding openings 41 , 42 in the front wall section facing a roller 2 38 a and the rear wall section 38 b of the nozzle bar 38 are inserted from the rear thereof, are sealed against the nozzle bar 38 and penetrate the interior 43 of the same.

Die Düsenventile 39 sind mit einem Düsenkopf 44 ausgestattet, der in eine Gewindebohrung 45 in dem einer Walze 2 zugewandten vorderen Ende 46 des Düsenstocks 40 eingeschraubt ist und eine Düsenöffnung 47 und eine Vorkammer 48 aufweist.The nozzle valves 39 are equipped with a nozzle head 44 which is screwed into a threaded bore 45 in the front end 46 of the nozzle block 40 facing a roller 2 and has a nozzle opening 47 and a prechamber 48 .

Ferner sind die Düsenventile 39 mit einem Drehschieber 49 ausgerüstet, der in einer zentrischen Durchgangsbohrung 50 des Düsenstocks 40 um die Längsachse 51-51 des Düsenventils 39 drehbar gelagert ist, in der Bohrung 50 des Düsenstocks 40 abgedichtet ist und eine zu dem Düsenkopf 44 hin offene Sackbohrung 52 sowie zwei diametral gegenüberliegende Eintrittsöffnungen 53 im Bereich der Sackbohrung 52 aufweist, die 53 in der Offenstellung 39′′ des Düsenventils 39 gemäß Fig. 7 zwei entsprechende, zum Innenraum 43 des Düsenbalkens 38 hin offene Eintrittsöffnungen 54 im Düsenstock 40 überdecken und in der in Fig. 6 dargestellten Schließstellung 39′ des Düsenventils 39 durch die Wand 55 des Düsenstocks 40 verschlossen sind.Further, the nozzle valves are equipped 39 with a rotary valve 49 which is mounted in a central through hole 50 of the nozzle assembly 40 about the longitudinal axis 51-51 of the nozzle valve 39 rotatably in the bore 50 of the nozzle assembly is sealed 40 and open to the nozzle head 44 toward Blind bore 52 and two diametrically opposed inlet openings 53 in the region of the blind bore 52 , the 53 in the open position 39 '' of the nozzle valve 39 according to FIG. 7, two corresponding, to the interior 43 of the nozzle bar 38 towards the opening openings 54 in the nozzle block 40 cover and in the in Fig. 6 illustrated closed position 'of the nozzle valve is closed by the wall 55 of the nozzle assembly 40 39 39.

Der Düsenstock 40 des Düsenventils 39 ist mit einem einteilig mit diesem ausgebildeten Flansch 56 an der Außenseite des rückwärtigen Wandabschnitts 38b des Düsenbalkens 38 um die Längsachse 51-51 des Düsenventils 39 begrenzt drehbar befestigt. The nozzle 40 of the nozzle valve 39 is provided with a integrally formed with said flange 56 on the outer side of the rear wall portion 38 b of the nozzle bar 39 attached 38 to the longitudinal axis 51-51 of the nozzle valve for limited rotation.

Das Stellglied 57 zur Betätigung des Drehschiebers 49 des Düsenventils 39 ist an dem Befestigungsflansch 56 des Düsenstocks 40 angebracht. Als Stellglied 57 kann ein elektrischer Drehmagnet, ein Hydraulikzylinder oder ein Pneumatikzylinder verwendet werden. Ferner besteht die Möglichkeit, einen Schrittmotor zur Betätigung des Drehschiebers 49 und zur gleichzeitigen Mengenregelung des Kühl- und Schmiermittels einzusetzen.The actuator 57 for actuating the rotary slide 49 of the nozzle valve 39 is attached to the mounting flange 56 of the nozzle assembly 40 . An electric rotary magnet, a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder can be used as the actuator 57 . It is also possible to use a stepper motor to actuate the rotary valve 49 and to control the quantity of coolant and lubricant at the same time.

Im Hinblick auf einen möglichst kleinen Abstand c der Düsenventile 39 über die Breite b des Walzbandes 1 können die Stellglieder 57 zur Betätigung der Drehschieber 49 der Düsenventile 39 in Richtung der Ventilachsen 51-51 und/oder übereinander versetzt angeordnet werden.With regard to the smallest possible distance c of the nozzle valves 39 across the width b of the rolled strip 1 , the actuators 57 for actuating the rotary slide 49 of the nozzle valves 39 can be arranged offset in the direction of the valve axes 51-51 and / or one above the other.

Ferner besteht die Möglichkeit, eine Dreheinstellbarkeit der Düsenstöcke 40 im Düsenbalken 38 zur Veränderung des Sprühbildes der einzelnen Düsenventile 39 vorzusehen, wobei ein Drehantrieb für jeden Düsenstock 40 oder ein gemeinsamer Drehantrieb für mehrere Düsenstöcke verwendet werden kann.There is also the possibility of providing a rotatability of the nozzle assemblies 40 in the nozzle bar 38 to change the spray pattern of the individual nozzle valves 39 , it being possible to use a rotary actuator for each nozzle assembly 40 or a common rotary actuator for a plurality of nozzle assemblies.

Bei der in Fig. 8 dargestellten weiteren Ausführungsform eines Düsenventils 58 mit Drehschieber 49 ist der verlängerte Düsenkopf 44 auf das vordere Ende 46 des Düsenstocks 40 aufgeschraubt. In dem Düsenkopf 44 sind zwei diametral gegenüberliegende Eintrittsöffnungen 54 angeordnet, die mit zwei Eintrittsöffnungen 53 im Bereich der zur Vorkammer 48 des Düsenkopfes 44 hin offenen Sackbohrung 52 des Drehschiebers 49 zusammenwirken, der in der Vorkammer 48 des Düsenkopfes 44 zentrisch gelagert ist.In the further embodiment of a nozzle valve 58 with rotary slide 49 shown in FIG. 8, the elongated nozzle head 44 is screwed onto the front end 46 of the nozzle assembly 40 . In the nozzle head 44 has two diametrically opposite inlet openings 54 are arranged which cooperate with two inlet openings 53 in the area of the pre-chamber 48 of the nozzle head 44 open towards the blind bore 52 of the rotary valve 49 which is mounted centrally in the pre-chamber 48 of the nozzle head 44th

Aufgrund des kleinen Drehhubes der Drehschieber 49 zeichnen sich die Düsenventile 39, 58 ebenso wie die Düsenventile 10 mit einer Dichtungsfeder 18 gemäß den Fig. 2 bis 5 durch eine schnelle Steuerung des öffnungs- und Schließvorgangs aus, die zu einer optimalen Planheitsregelung bei Fein- und Folienband beiträgt.Due to the small rotary stroke of the rotary slide valve 49 , the nozzle valves 39 , 58 as well as the nozzle valves 10 with a sealing spring 18 according to FIGS . 2 to 5 are characterized by a rapid control of the opening and closing process, which leads to optimal flatness control in fine and Foil tape contributes.

BezugszeichenlisteReference list

1 Feinband
2 Arbeitswalze
3 Arbeitswalze
4 Stützwalze
5 Stützwalze
6 Düsenbalken für 4, 5
7 Düsenbalken für 2, 3
8 Düsenbalken für 2, 3
9 Düsenbalken (verschiebbar) für 2, 3
10 Düsenventil (Fig. 2)
10′ Schließstellung von 10
10′′ Offenstellung von 10
11 Düsenkopf
12 Vorderwand von 9
13 Dichtring zwischen 11 und 12
14 Innenraum von 9
15 Düsenöffnung von 11
16 Vorkammer von 11
17-17 Längsachse von 10
18 Dichtungsfeder
19 Kegel
19a Endabschnitt von 19
19b Endabschnitt von 19
20 Klemmstück zur Befestigung von 19a an 11
21 Stößel
22 Klemmstück zur Befestigung von 21 an 19b
23 Stellglied für 10
24 Rückwand von 9
25 Längsführung in 24 und 36 für 21
26 Federwindung von 18
27 Innenraum von 18
28 Düsenstock
29 Öffnung in 12 für 28
30 Öffnung in 24 für 28
31 Innenraum von 28
32 Wand von 28
33 Durchgangsöffnung in 32
34 Gleitstück an 21
35 Durchtrittsöffnung in 34
36 Befestigungsflansch von 28
37 Ansatz an 36 zur Lagerung von 21
38 Düsenbalken (Fig. 6-8)
38a vorderer Wandabschnitt von 38
38b hinterer Wandabschnitt von 38
39 Düsenventil (Fig. 6-8)
39′ Schließstellung von 39
39′′ Offenstellung von 39
40 Düsenstock
41 Öffnung für 40 in 38a
42 Öffnung für 40 in 38b
43 Innenraum von 38
44 Düsenkopf
45 Gewindebohrung in 46 von 40
46 vorderes Ende von 40
47 Düsenöffnung in 44
48 Vorkammer in 44
49 Drehschieber
50 Durchgangsbohrung in 40
51-51 Längsachse von 39
52 Sackbohrung in 49
53 Eintrittsöffnung in 49 im Bereich von 52
54 Eintrittsöffnung in 40 bzw. 44
55 Wand von 40
56 Befestigungsflansch von 40
57 Stellglied zur Betätigung von 49
58 Düsenventil (Fig. 8)
a Laufrichtung von 1
b Breite von 1
c Abstand von 10, 39, 58 über die Bandbreite b
H1 Ventilhub von 21
H2 Öffnungshub von 26
α Schwenkhub von 21 (Fig. 5) 1 fine tape
2 work roll
3 work roll
4 backup roller
5 backup roller
6 nozzle bars for 4 , 5
7 nozzle bars for 2 , 3
8 nozzle bars for 2 , 3
9 nozzle bars (movable) for 2 , 3
10 nozzle valve ( Fig. 2)
10 ′ closed position of 10
10 '' open position of 10
11 nozzle head
12 front wall of 9
13 sealing ring between 11 and 12
14 interior of 9
15 nozzle opening of 11
16 prechamber of 11
17-17 longitudinal axis of 10
18 sealing spring
19 cones
19 a end section of 19
19 b end section of 19
20 clamping piece for fastening 19 a to 11
21 plungers
22 clamping piece for fastening 21 to 19 b
23 actuator for 10
24 rear wall of 9
25 longitudinal guide in 24 and 36 for 21
26 spring turn of 18
27 interior of 18
28 nozzle assembly
29 opening in 12 for 28
30 opening in 24 for 28
31 interior of 28
32 wall of 28
33 through opening in 32
34 slider on 21
35 passage opening in 34
36 mounting flange of 28
37 approach to 36 to store 21
38 nozzle bars ( Fig. 6-8)
38 a front wall section of 38
38 b rear wall section of 38
39 nozzle valve ( Fig. 6-8)
39 ′ closed position of 39
39 ′ ′ open position of 39
40 nozzle assembly
41 opening for 40 in 38 a
42 opening for 40 in 38 b
43 interior of 38
44 nozzle head
45 threaded hole in 46 of 40
46 front end of 40
47 nozzle opening in 44
48 prechamber in 44
49 rotary valve
50 through hole in 40
51-51 longitudinal axis of 39
52 blind hole in 49
53 entrance opening in 49 in the range of 52
54 inlet opening in 40 or 44
55 wall of 40
56 mounting flange of 40
57 actuator for actuating 49
58 nozzle valve ( Fig. 8)
a running direction of 1
b width of 1
c distance of 10 , 39 , 58 over the bandwidth b
H1 valve lift from 21
H2 opening stroke of 26
α swing stroke of 21 ( Fig. 5)

Claims

1. Roll cooling and / or lubricating device for cold strip rolling mills, in particular fine strip rolling mills, with spray nozzles arranged over the strip width on nozzle bars, in particular for regulating the strip tension tension over the strip width by changing the effective roll bale diameter and / or influencing the roll lubrication with a pressure and / / or quantity and / or temperature-controlled supply of rolling oil or emulsions, characterized by the same distance (c) in the nozzle bars ( 6-9 ) built-in nozzle valves ( 10 ) with a nozzle head ( 11 ) which in the one roller ( 2-5 ) facing front wall ( 12 ) of a nozzle bar ( 6-9 ) is inserted, protrudes into the interior ( 14 ) of the same and has at least one nozzle opening ( 15 ) and a prechamber ( 16 ), and is arranged coaxially to the nozzle head ( 11 ) , in the direction of the longitudinal axis ( 17-17 ) of the nozzle valve ( 10 ) extending, biased sealing spring ( 18 ), which in F Orm of a cone ( 19 ) or a cylinder is wound, one end portion ( 19 a) is attached to the nozzle head ( 11 ) and at the other end portion ( 19 b) an actuator ( 23 ) engages, wherein in the closed position ( 10 ' ) of the nozzle valve ( 10 ), the windings ( 26 ) of the sealing spring ( 18 ) lie close together and, in the open position ( 10 '') of the nozzle valve ( 10 ), the spring windings ( 26 ) for establishing a connection between the interior ( 14 ) of the nozzle bar ( 9 ) and the interior ( 27 ) of the spring ( 18 ) and the antechamber ( 16 ) of the nozzle head ( 11 ) are pulled apart.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sealing spring ( 18 ) is designed as a tension or compression spring.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by a fixed to the operating end of the seal spring (18) plunger (21) for expanding and compressing the seal spring (18) during opening and closing of the nozzle valve (10) by the actuator (23) in the direction, the longitudinal axis ( 17-17 ) of a nozzle valve ( 10 ) can be pushed back and forth or pivoted to the valve axis ( 17-17 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the valve tappet ( 21 ) by means of a passage openings ( 35 ) having slide ( 34 ) in the antechamber ( 16 ) of the nozzle head ( 21 ) is guided centrally.

5. Apparatus according to claim 3 and 4, characterized by a in the rear wall ( 24 ) of the nozzle bar ( 9 ) used as a seal formed longitudinal guide ( 25 ) for the plunger ( 21 ) of each nozzle valve ( 10 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the longitudinal guide designed as a seal ( 25 ) of the valve lifter ( 21 ) is made of hard metal or ceramic.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing spring ( 18 ) by means of clamping pieces ( 20 , 22 ) on the nozzle head ( 11 ) and on the valve lifter ( 21 ) is attached.

8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing spring ( 18 ) is fastened by flanging on the nozzle head ( 11 ) and on the valve tappet ( 21 ).

9. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing spring ( 18 ) on the nozzle head ( 11 ) and on the valve lifter ( 21 ) is cast.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing spring ( 18 ) is wound from a spring wire with a circular or oval cross section.

11. The device according to claim 10, characterized in that the spring wire of the sealing spring ( 18 ) is coated with plastic.

12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized by a hydraulic or pneumatic actuator ( 23 ) with or without pilot control for actuating the nozzle valves ( 10 ).

13. The device according to one of claims 1 to 11, characterized by an electromagnetic actuator ( 23 ) for actuating the nozzle valves ( 10 ).

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the nozzle valve ( 10 ) with nozzle head ( 11 ), sealing spring ( 18 ), plunger ( 21 ) and plunger guide ( 25 ) is installed in a nozzle assembly ( 28 ), the is inserted into corresponding openings ( 29 , 30 ) in the front wall ( 12 ) facing a roller ( 2 ) and the rear wall ( 24 ) of a nozzle bar ( 9 ), is sealed against the nozzle bar ( 9 ) and penetrates the interior ( 14 ) thereof , wherein the interior spaces ( 14 , 31 ) of the nozzle bar ( 9 ) and nozzle block ( 28 ) are connected via through openings ( 33 ) in the wall ( 32 ) of the nozzle block ( 28 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the nozzle assembly ( 28 ) with a flange formed in one piece with this ( 36 ) on the outside of the rear wall ( 24 ) of the nozzle bar ( 9 ) is attached.

16. The apparatus of claim 14 and 15, characterized by a in the mounting flange ( 36 ) of the nozzle assembly ( 28 ) used as a seal formed longitudinal guide ( 25 ) for the plunger ( 21 ) of the nozzle valve ( 10 ).

17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the actuator ( 23 ) engaging on the valve tappet ( 21 ) for opening and closing the sealing spring ( 18 ) of a nozzle valve ( 10 ) on the mounting flange ( 36 ) of the nozzle assembly ( 28 ) is attached.

18. Roll cooling and / or lubricating device for cold strip rolling mills, especially fine strip rolling mills, according to the preamble of claim 1, characterized by the same distance (c) in the nozzle bar ( 38 ) built-in nozzle valves ( 39 , 58 ) with a nozzle block ( 40 ), the is inserted into corresponding openings ( 41 , 42 ) in the front wall section ( 38 a) facing a roller ( 2 ) and in the rear wall section ( 38 b) of a nozzle bar ( 38 ), is sealed against the nozzle bar ( 38 ) and the interior ( 43 ) passes through it, a nozzle head ( 44 ) which is inserted, preferably screwed, into a bore ( 45 ) in the front end ( 46 ) of the nozzle assembly ( 40 ) facing a roller ( 2 ), or which ( 44 ) is placed on the front end ( 46 ) of the nozzle assembly ( 40 ) is placed, preferably screwed on, and has at least one nozzle opening ( 47 ) and a prechamber ( 48 ), a rotary slide valve ( 49 ) which is in a central passage gsbohrung (50) about the longitudinal axis (51-51) of the nozzle valve (39) is mounted for rotation of the nozzle assembly (40) and an open to the nozzle head (44) towards the blind hole (52) and at least one inlet opening (53) in the region of the blind bore ( 52 ), which ( 53 ) in the open position ( 39 '') of the nozzle valve ( 39 ) has a corresponding inlet opening ( 54 ) in the nozzle assembly ( 40 ) or nozzle head ( 40 ) which is open towards the interior ( 43 ) of the nozzle bar ( 38 ). 44 ) covered and in the closed position ( 39 ') of the nozzle valve ( 39 ) by the wall ( 55 ) of the nozzle assembly ( 40 ) or nozzle head ( 44 ) is closed, and with one of the end of the rotary valve remote from the nozzle head ( 44 ) ( 49 ) attacking actuator ( 57 ).

19. The apparatus according to claim 18, characterized by two in the nozzle block ( 40 ) or the nozzle head ( 44 ) and the rotary valve ( 49 ) diametrically opposite inlet openings ( 54 , 53 ).

20. The apparatus according to claim 18 and 19, characterized in that the nozzle assembly ( 40 ) with a one-piece with this flange ( 56 ) on the outside of the rear wall section ( 38 b) of the nozzle bar ( 38 ) about the longitudinal axis ( 51-51 ) of the nozzle valve ( 39 ) is rotatably attached to a limited extent.

21. Device according to one of claims 18 to 20, characterized in that the rotary slide valve ( 49 ) is sealed in the nozzle assembly ( 40 ).

22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that the actuator ( 57 ) for actuating the rotary valve ( 49 ) of a nozzle valve ( 39 ) on the mounting flange ( 56 ) of the nozzle assembly ( 40 ) is attached.

23. Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that in view of a small distance (c) of the nozzle valves ( 39 , 58 ) across the width (b) of the roller belt ( 1 ), the actuators ( 57 ) for actuating the Rotary slide ( 49 ) of the nozzle valves ( 39 ) are offset in the direction of the valve axes ( 51-51 ) and / or one above the other.

24. The device according to any one of claims 18 to 23, characterized by an electric rotary magnet, a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder for actuating the rotary valve ( 49 ) of the nozzle valves ( 39 , 58 ).

25. The device according to any one of claims 18 to 23, characterized by a stepper motor for actuating the rotary valve ( 49 ) and for simultaneous quantity control of a coolant and / or lubricant.

26. Device according to one of claims 18 to 25, characterized by a rotational adjustability of the nozzle blocks ( 40 ) in the nozzle bar ( 38 ) for changing the spray pattern of the individual nozzle valves ( 39 , 58 ).

27. The apparatus according to claim 26, characterized by a rotary drive for each nozzle assembly ( 40 ).

28. The apparatus according to claim 26, characterized by a common rotary drive for a plurality of nozzle assemblies ( 40 ).