(57)【要約】【課題】金属薄板帯の全幅にわたって高い冷却率と均一な冷却とを可能にする、金属薄板帯用の冷却装置を提供する。【解決手段】金属薄板帯を冷却する装置であって、帯送り方向に対する横方向列において金属薄板帯の下に、帯下側面にスプレされる冷却液のためのノズルが配置されている形式のものにおいて、扁平噴射ノズルとして形成されたノズル６が、横列毎に、１つの共通の真ん中の噴流面７を形成しており、ノズル６のスプレ領域において、金属薄板帯１の側部に接続して配置されたカバー１０が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属薄板帯を冷却する装置であって、帯送り方向に対する横方向列において金属薄板帯の下に、帯下側面にスプレされる冷却液のためのノズルが配置されている形式のものにおいて、扁平噴射ノズルとして形成されたノズル（６）が、横列毎に、１つの共通の真ん中の噴流面（７）を形成しており、ノズル（６）のスプレ領域において、金属薄板帯（１）の側部に接続して配置されたカバー（１０）が設けられていることを特徴とする、金属薄板帯を冷却する装置。
【請求項２】
カバー（１０）が帯下側面と同一平面に位置している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
カバー（１０）が、金属薄板帯（１）の長手方向縁部の経過に関連して、送り方向（３）に対して直角な方向で移動可能である、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
ノズル（６）のスプレ領域（９）が金属薄板送り方向（３）において、金属薄板帯（１）の下に設けられた少なくとも１つの冷却液用の変向装置（１５）によって画定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
帯送り方向（３）において前方の横方向列及び後方の横方向列のノズル（６）が、該ノズル（６）の傾きを、横方向列の方向に延びる軸（１８）を中心にして調節可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属薄板帯を冷却する装置であって、帯送り方向に対する横方向列において金属薄板帯の下に、帯下側面にスプレされる冷却液のためのノズルが配置されている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
高温の金属薄板帯を迅速に冷却するために、冷却液、特に水を、金属薄板帯の下側面及び上側面にスプレすること、つまり扁平噴射ノズル（Flachstrahlduese）を用いてスプレすることは、ヨーロッパ特許公開第０６９５５９０号明細書に基づいて公知である。この公知の構成において設けられた扁平噴射ノズルは、帯幅全体にわたって分配されて帯送り方向に延びる縦方向列に配置されていて、縦方向列毎に、１つの共通の真ん中の噴流面に位置している。帯送り方向に方向付けられたノズルの扁平噴流は、圧力空気を用いて帯送り方向に対して横方向に交互に両側に向かって噴射され、これによって金属薄板帯の均一な冷却を達成しようとしているが、しかしながらこの公知の構成では、金属薄板帯の均一な冷却効果は十分であるとは言えない。スプレ面が扁平噴射ノズルの旋回角に依存することを回避するため、及び帯上側面に冷却水が不均一に集まることを回避するために、ドイツ連邦共和国特許公開第１０２０７５８４号明細書では、全噴射ノズル（Vollstrahlduese）を使用することが提案されており、この全噴射ノズルは、帯送り方向に対する横方向列において金属薄板帯の下に配置されているので、冷却水は金属薄板帯の下側面に向かってだけスプレされる。冷却液が１ｂａｒまでの比較的低い有利な圧力で供給される全噴射ノズルでは、中心のスプレ領域が高い冷却作用をもたらすので、これら中心のスプレ領域から始まる金属薄板帯の収縮を考慮しなくてはならず、このような収縮は、帯幅にわたる厚さの変化を惹起し、このような厚さの変化は、ノズルビームにまとめられた全噴射ノズルが帯送り方向に対して横方向に振れるように往復動する場合においても、回避することはできない。さらに、長手方向縁部の領域においては必然的に、間に位置している領域とは異なったスプレされる冷却液の分布状態が発生し、その結果この公知の装置を用いて均一な冷却を達成することはできるが、公知の冷却装置は、迅速かつ均一な帯冷却に対する高い要求に対しては不十分である。
【特許文献１】ヨーロッパ特許公開第０６９５５９０号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２０７５８４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の金属薄板帯を冷却する装置を改良して、金属薄板帯をその全幅にわたって、高い冷却率にもかかわらず、厚さの差に起因する長手方向ストライプを回避して、均一に冷却することができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために本発明の構成では、扁平噴射ノズルとして形成されたノズルが、横列毎に、１つの共通の真ん中の噴流面を形成しており、ノズルのスプレ領域において、金属薄板帯の側部に接続して配置されたカバーが設けられている。
【発明の効果】
【０００５】
横列毎に、噴流が１つの共通の真ん中の噴流面を形成するような扁平噴射ノズルを使用することによって、冷却中に噴流を帯下側面に対して所定の同じままの方向付けで噴出させても、スプレ面にわたって冷却液を著しく均一に分布させることができる。なぜならば、特に個々の扁平噴射ノズルのスプレ領域の長手方向にわたって不均一な冷却液分布は、個々のスプレ領域の相応なオーバラップによって十分に補償され得るからである。さらに、金属薄板の側部に接続して配置されていて帯下側面と同一平面を成しているカバーによって、長手方向縁部の領域においても、長手方向縁部の間における領域における状態に相当する冷却を保証することができる。なぜならば、さもなくば回避不能な渦流状の流れに基づいて生じる、長手方向縁部の領域における帯上側面の濡れることが回避され、その結果所望の均一な冷却を帯幅にわたって長手方向縁部の領域にまで保証することができるからである。
【０００６】
特に有利な縁部条件を得るために本発明の別の構成では、カバーが金属薄板下側面と同一平面に位置している。帯下側面と整合している、つまり同一平面に位置している側部のカバーは、帯幅を越えて延在するスプレ面を形成し、このスプレ面は、スプレされる冷却液のための比較可能な反射条件を、帯縁部を越えて可能にする。
【０００７】
側部に設けられたカバーの所望の作用を有利に利用できるようにするために、帯長手方向縁部と側部に接続配置されたカバーとの間には僅かな間隔しか存在しないことが望ましい。そのために本発明の別の構成では、カバーが金属薄板帯の長手方向縁部の経過に関連して、送り方向に対して直角な方向で移動可能であり、このような構成は例えば、帯の長手方向縁部のトレースもしくは監視と、これによる検出値を供給される、カバー用のアクチュエータのための制御装置とを用いて、簡単に構造的に実現することできる。
【０００８】
帯冷却の均一かつ急激な導入が、不都合な影響、例えばハウジング壁において反射される冷却液によって、損なわれることは許されない。同じことは冷却区間の出口領域に対しても言える。このような不都合な影響を回避するため及び冷却区間の構造的な画成を保証するために、本発明の別の有利な構成では、ノズルのスプレ領域が帯送り方向において、金属薄板帯の下に設けられた冷却液用の変向装置によって画定されている。このように構成されていると、直ぐそばに位置しているノズル横方向列から変向装置に向かってスプレされた冷却液部分は、該冷却液部分が帯下側面に衝突する前に、帯から排出される。この場合特に、帯送り方向において前方の横方向列及び後方の横方向列のノズルが、該ノズルの傾きを、横方向列の方向に延びる軸線を中心にして調節できるようになっていると、スプレ領域の制限に関して有利な構造的な前提条件が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
例えば連続加熱炉２から支持機能のあるエアークッションを用いて搬出される金属薄板帯１を冷却する図示の装置は、金属薄板帯１の送り方向３に対して横方向に延びる複数のスプレビーム４，５を、金属薄板帯１の下に有しており、この場合ノズルビーム４，５の、扁平噴射ノズルとして形成されたノズル６は、図１に示されているように、互いにずらされた横方向列に配置されている。各横方向列の内部においてノズルはそれぞれ共通の真ん中の噴流面７を形成している（図２の一点鎖線参照）。すなわち、金属薄板下側面の領域において互いに重なり合っている、扁平噴射ノズル６のスプレ円錐８（図３の一点鎖線参照）は、金属薄板下側面においてスプレ領域９（図１の一点鎖線参照）を生ぜしめ、各スプレ領域９は、横方向列のその他のノズルのスプレ領域と共働して、帯幅にわたって十分均一に冷却液を条片状にもたらすために働き、そして金属薄板帯１の均一な冷却を達成する。これに関連して分かるように、ノズルビーム４，５の方向におけるスプレ円錐８の冷却液の不均一な分布は、スプレ領域９のオーバラップによって十分に補償されることができる。
【００１１】
特に図１及び図３から分かるように、ノズルビーム４，５によって規定された冷却区間に沿って金属薄板帯１の両側には、側部のカバー１０が金属薄板帯１の長手方向縁部に接続している。これらのカバー１０は帯下側面と同一平面に位置しており、従って帯下側面はスプレ面に関してカバー１０によって拡大される。すなわち、長手方向縁部の領域における冷却液のスプレに対する、さもないと回避不能な不都合な影響を、回避することができる。側部におけるカバー１０はつまり、単に帯縁部を越えて延長された、噴霧される冷却液のための同じままの反射条件を保証するのみならず、金属薄板帯１の長手方向縁部の領域における冷却液が金属薄板上側面に達することを、回避することもできる。縁部における不都合な影響を排除することによって、扁平噴射ノズル６の方向付けられたスプレ円錐８との関連において、高い冷却率にもかかわらず不均一な帯変形を生ぜしめない有利な帯冷却が保証される。
【００１２】
金属薄板帯１の長手方向縁部と側部のカバー１０との間における間隔を十分小さく保つために、カバー１０は、送り方向３に対して横方向に延びるガイド１１内に摺動可能に支承されていて、アクチュエータ（Stelltrieb）１２と結合されており、これらのアクチュエータ１２は図１に示されているように、制御装置１３を介して、金属薄板帯１の長手方向縁部の経過に関連して制御される。そのために金属薄板帯１の長手方向縁部の経過はセンサ１４を介してトレースされ、センサ１４の出力信号は制御装置１３に供給される。
【００１３】
ノズルビーム４，５によって規定された冷却区間の前端部領域及び後端部領域においても、不都合な影響から十分に解放された冷却条件を維持することができるようにするために、この冷却区間は金属薄板帯１の下に設けられた冷却液用の変向装置１５によって画定されている。これらの変向装置１５はそれぞれ、制限壁１６を、間隔をおいて取り囲む変向成形体１７から成っている（特に図２参照）。これらの変向装置１５によって、縁部側のノズルビーム４のスプレ領域は構造的に決定されることができる。なぜならば、変向装置１５もしくは変向成形体１７に向かって噴霧された冷却液部分は、スプレ領域から導出され、その結果、この領域に設けられた冷却装置の壁における冷却液の反射に基づく不都合な影響が、回避されるからである。従って、ノズルビーム４が旋回可能に支承されていることに関連して、冷却区間の始端部及び終端部における冷却条件は、その都度の状態に相応して調節することが可能である。縁部側のノズルビーム４の旋回可能性は、図面において旋回軸１８で示されている。
【００１４】
特に強調する必要もないが付言すれば、帯下側面からのノズルビーム４，５の間隔を変化させることによって、かつ冷却液の供給圧を変化させることによって、冷却作用に対する付加的な影響を及ぼすことができる。冷却液のための供給圧としては、１ｂａｒ〜３.５ｂａｒの間の圧力が有利であると判明している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による金属薄板帯を冷却する装置を上から見た平面図である。
【図２】図１に示された本発明による装置を横から見た側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  金属薄板帯、  ２  連続加熱炉、  ３  送り方向、  ４，５  スプレビーム、  ６  ノズル、  ７  噴流面、  ８  スプレ円錐、  ９  スプレ領域、  １０  カバー、  １１  ガイド、  １２  アクチュエータ、  １３  制御装置、  １４  センサ、  １５  変向装置、  １６  制限壁、  １７  変向成形体、  １８  旋回軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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