(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低温流体（２）をワークロール（１）に噴霧する装置であって、
低温流体供給ライン（３）と、
前記低温流体（２）を排出する少なくとも１つのデリバリノズル（４）と、
該デリバリノズル（４）の少なくとも一部を包囲しかつ、前記ワークロールに向けられた開口を備える前面を有する、シュラウド（６）と、を備え、
前記シュラウドと、前記ワークロールとは、作動状態と、メンテナンス状態との間を、互いに相対的に可動であり、
前記メンテナンス状態では、前記シュラウドの前記前面は、前記ワークロールによって完全には閉鎖またはカバーされず、
前記作動状態では、前記シュラウド（６）は、前記ワークロール（１）と共にほぼ閉鎖されたスペースを形成するように配置される、低温流体（２）をワークロール（１）に噴霧する装置において、
前記メンテナンス状態では、前記シュラウドは、周囲空気が前記シュラウドに進入するのを防止するまたは最小限に減じるバリヤを有し、該バリヤは、前記開口をカバーするように配置することができる１つまたは複数の部材としての物理的なカバーを含むことを特徴とする、低温流体（２）をワークロール（１）に噴霧する装置。
【請求項２】
前記カバーは、前記シュラウドと回転可能または摺動可能に係合させられている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記シュラウドに対する前記カバーの位置は、前記ワークロールに対する前記シュラウドの位置に関連して制御される、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記カバーを前記シュラウド内へ移動させることができる、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】
前記シュラウドは、前記シュラウド内への周囲空気の進入を抑制するために、前記開口に対して平行な方向および／または前記シュラウドの内側から前記シュラウドの外側への方向に不活性ガスを吹き付けるための、前記シュラウドの前記開口の近くに位置決めされたガス吹付け手段を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記シュラウドは、前記ワークロールからの前記シュラウドの後退の間に前記カバーと前記ワークロールとの間の間隙を維持する調節機構を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
低温流体をワークロールに噴霧する方法であって、
前記低温流体を少なくとも１つのデリバリノズルによって噴霧し、
該デリバリノズルの少なくとも一部を包囲し、かつ前記ワークロールに向けられた開口を有するシュラウドが設けられており、
該シュラウドと、前記ワークロールとを、前記シュラウドが前記ワークロールと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成する作動状態に配置することができ、
前記シュラウドと、前記ワークロールとを、前記シュラウドの前記開口が前記ワークロールによって封止されないメンテナンス状態に配置することができる、低温流体をワークロールに噴霧する方法において、
前記メンテナンス状態では、前記開口を、周囲空気が前記シュラウドに進入するのを防止するまたは最小限に減じるバリヤによって封止し、該バリヤは、前記メンテナンス状態において前記開口をカバーするように配置される１つまたは複数のカバーを含むことを特徴とする、低温流体をワークロールに噴霧する方法。
【請求項８】
前記シュラウドに対する前記カバーの位置を、前記ワークロールに対する前記シュラウドの位置に関連して制御する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記メンテナンス状態において前記カバーを前記シュラウド内へ少なくとも部分的に移動させる、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記カバーまたは前記カバーの部分を不活性ガスによってパージする、請求項７から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記シュラウド内への周囲空気の進入を抑制するために、前記開口に対して平行な方向および／または前記シュラウドの内側から前記シュラウドの外側への方向に不活性ガスを吹き付ける、請求項７から１０までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温流体をワークピースに噴霧する装置であって、低温流体供給ラインと、低温流体を排出する少なくとも１つのデリバリノズルと、前記デリバリノズルの少なくとも一部を包囲しかつ、ワークピースに向けられた開口を有する、シュラウドと、を備え、前記シュラウドと、前記ワークピースとは、作動状態と、メンテナンス状態との間を、互いに相対的に可動であり、前記メンテナンス状態では、シュラウドの前面は、ワークピースによって完全には閉鎖またはカバーされず、前記作動状態では、前記シュラウドは、ワークピースと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成するように配置される、低温流体をワークピースに噴霧する装置に関する。
【０００２】
本発明は、さらに、低温流体をワークピースに噴霧する方法であって、前記低温流体を少なくとも１つのデリバリノズルによって噴霧し、該デリバリノズルの少なくとも一部を包囲し、かつワークピースに向けられた開口を有するシュラウドが設けられており、前記シュラウドと、前記ワークピースとを、前記シュラウドが前記ワークピースと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成する作動状態に配置することができ、前記シュラウドと、前記ワークピースとを、前記シュラウドの前記開口が前記ワークピースによって封止されないメンテナンス状態に配置することができる、低温流体をワークピースに噴霧する方法に関する。
【０００３】
金属圧延プロセスが多くの熱を発生し、この熱を除去するための最も一般的な方法は冷却材をロールに噴霧することであることが公知である。最も一般的な冷却材は水および灯油であるが、最近では、国際公開第２０１２／１１０２４１号において低温流体の使用が提案されている。
【０００４】
アルミニウムの冷間圧延などの幾つかの金属圧延プロセスにおける冷却のための低温流体の使用に関する主要な問題は、包囲する雰囲気からの湿気が機器において凝縮し、水、氷または霜を形成するおそれがあり、これらが、ストリップ上に落下しまたは支持され、ストリップを損傷するおそれがあるということである。
【０００５】
国際公開第２０１２／１１０２４１号は、低温流体を噴霧するデリバリノズルの少なくとも一部を包囲するシュラウドを提供することを提案している。シュラウドは、ワークピースと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成するように配置されており、前記シールド手段の外側を露点よりも高い温度に維持する手段を有する。
【０００６】
国際公開第２０１２／１１０２４１号による噴霧システムが作動しているとき、すなわち低温流体がワークピースへ噴霧されるとき、シュラウドとワークピースとは互いに近付けて配置され、ほぼ閉鎖されたスペースが形成され、このスペースは、大気がシュラウド内の領域に進入することを防止する。
【０００７】
時には、メンテナンス作業のために、噴霧プロセスを停止し、デリバリノズルおよびシュラウドをワークピースから後退させる必要がある。シュラウドを備えるデリバリノズルがワークピースから後退させられると、シュラウドの内部は、包囲する雰囲気に対してもはや閉鎖されず、周囲空気がシュラウドに進入する。シュラウドの内部は依然として極めて低温であるので、周囲空気の水分がシュラウド上に凝縮するリスクが存在する。
【０００８】
本発明の課題は、シュラウドがワークピースから後退させられたときに水がシュラウドに進入することを回避することである。
【０００９】
本発明の別の課題は、シュラウドがワークピースから後退させられている間、水分がシュラウドに進入することを回避することである。
【００１０】
本発明の別の課題は、水滴がワークピースに染みを付けることを防止することである。
【００１１】
これらの課題のうちの少なくとも幾つかは、低温流体をワークピースに噴霧する装置であって、
低温流体供給ラインと、
低温流体を排出する少なくとも１つのデリバリノズルと、
該デリバリノズルの少なくとも一部を包囲しかつ、前記ワークピースに向けられた開口を備える前面を有する、シュラウドと、を備え、
前記シュラウドと、前記ワークピースとは、作動状態と、メンテナンス状態との間を、互いに相対的に可動であり、
前記メンテナンス状態では、シュラウドの前面は、ワークピースによって完全には閉鎖またはカバーされず、
前記作動状態では、前記シュラウドは、ワークピースと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成するように配置される、低温流体をワークピースに噴霧する装置において、
前記メンテナンス状態では、前記シュラウドは、周囲空気がシュラウドに進入するのを防止するまたは最小限に減じるバリヤを有し、該バリヤは、前記開口をカバーするように配置することができる１つまたは複数の部材としての物理的なカバーを含むことを特徴とする、低温流体をワークピースに噴霧する装置によって解決される。
【００１２】
低温流体をワークピースに噴霧する本発明による方法であって、
前記低温流体を少なくとも１つのデリバリノズルによって噴霧し、
該デリバリノズルの少なくとも一部を包囲し、かつ前記ワークピースに向けられた開口を有するシュラウドが設けられており、
前記シュラウドと、前記ワークピースとを、前記シュラウドが前記ワークピースと共にほぼ閉鎖されたスペースを形成する作動状態に配置することができ、
前記シュラウドと、前記ワークピースとを、前記シュラウドの前記開口がワークピースによって封止されないメンテナンス状態に配置することができる、低温流体をワークピースに噴霧する本発明による方法は、前記メンテナンス状態では、前記開口を、周囲空気がシュラウドに進入するのを防止するまたは最小限に減じるバリヤによって封止し、該バリヤは、前記メンテナンス状態において前記開口をカバーするように配置される１つまたは複数のカバーを含むことを特徴とする。
【００１３】
液体窒素などの低温流体が噴霧されると、低温流体は蒸発し、シュラウドとワークピースとによって制限された体積から空気を押しのける。シュラウドは、液体および気体の低温流体で充填される。
【００１４】
シュラウドには、好適には、デリバリノズルのオリフィスと整列した開口が設けられている。“整列した”という用語は、ノズルオリフィスと、シュラウドの前面における開口とが、デリバリノズルから出た低温流体が、シュラウドの内部、すなわちほぼ閉鎖されたスペースを通過し、次いで、ワークピースへ噴霧されるためにシュラウドの前面における前記開口を通ってシュラウドから出ていくように、配置されていることを意味する。
【００１５】
シュラウドは、１つのデリバリノズルのみ、または１つよりも多いデリバリノズル、すなわち２つ以上のデリバリノズルを包囲してもよい。好適には、低温流体を供給する全てのデリバリノズルは、１つのシュラウド内に配置されている。
【００１６】
本発明によれば、低温流体を噴霧するデリバリノズルと、ワークピースとが作動状態にあるとき、シュラウドの開放した前面は閉鎖されている。“作動状態”という用語は、デリバリノズルと、ワークピースとが、ワークピース上にまたはシュラウド内に大気水蒸気／水分の凝縮を生ぜしめることなく低温流体をワークピース上に噴霧することができるように配置されていることを意味する。特に、作動状態において、シュラウドと、ワークピースとは、ほぼ閉鎖されたスペースを形成している。
【００１７】
シュラウドの外面は、好適には、露点温度よりも高い温度に維持される。露点とは、任意の圧力の水蒸気が水に凝縮する温度と定義される。本発明によれば、シュラウドの外壁の温度は、包囲する周囲空気の露点よりも高い。特に、シュラウドの外側は、周囲空気の露点温度よりも少なくとも摂氏数度だけ高い温度に維持される。好適な実施の形態では、シュラウドの外面は、少なくとも、包囲する大気の温度に維持される。これにより、シュラウドの外面における水蒸気の凝縮が回避される。
【００１８】
シュラウドは、好適には、ワークピースに向けられるように配置された開口を備える、エンクロージャ、シェルまたは箱形エレメントを含む。ワークピースに向けられたシュラウドのエッジは、好適には、ワークピースとシールを形成するように設計されている。
【００１９】
メンテナンスのためにまたはその他の作動のために、シュラウドを備えるデリバリノズルと、ワークピースとを互いから後退させることができる。シュラウドを備えるデリバリノズルと、ワークピースとが互いに近付けて位置決めされず、互いに当接していないとき、およびシュラウドの前面における開口がワークピースによって完全には閉鎖またはカバーされていないときの状態は、“メンテナンス状態”と呼ばれる。
【００２０】
本発明によれば、メンテナンス状態では、シュラウド内への周囲空気の進入を回避するためにシュラウドの前面における開口を封止するバリヤが提供される。これにより、バリヤは、水蒸気がシュラウドに進入し、水滴がワークピースに染みを付けることを防止する。バリヤは、閉鎖されたスペース内、ノズル上またはワークピース上において凝縮または凍結が生じるのを防止する。なぜならば、周囲大気が排除され、シュラウドの内側スペースは低温の乾燥したガスのみを含んでいるからである。
【００２１】
本発明によれば、バリヤは、シュラウドの前面における開口をカバーするように配置することができる１つまたは複数の物理的なカバーを含む。好適には、カバーはシュラウドに可動に接続されている。例えば、カバーは、前面における開口を閉鎖するためにシュラウドに対して回転、摺動および／または回動または旋回させることができる。このようなカバーの例は、カバーシート、ドアまたはドア状手段、スライディングドア、シールド、蓋、ルーバ、または隔壁などの隔離エレメントである。
【００２２】
１つの実施の形態によれば、シュラウドは、ワークピースに向けられた扇形のアパーチャまたは開口を備える円筒形状を有する。１つまたは複数、特に２つのカバーは、シュラウドに回転可能に接続されており、ほぼ円形の運動において移動することができる。カバーの円形の運動は、好適には、円筒状シュラウドの軸線を中心として行われる。
【００２３】
別の実施の形態によれば、カバーは、シュラウドの前面における開口を開放させるためにシュラウド内へ移動させることができる。カバーは、例えば、シュラウド内へ摺動または回転することができる。シュラウドには、ガイドレール、ガイド溝、ガイドバーまたはガイドプレートを設けることができ、これらに沿ってカバーが移動させられる。
【００２４】
カバーの位置および／または運動は、好適には、ワークピースに対するデリバリノズルおよびシュラウドの相対位置に連係している。作動状態におけるようにシュラウドがワークピースの近くに位置決めされると、１つまたは複数のカバーはシュラウド内へ移動させられ、シュラウドにおける開口がカバーによってカバーされなくなるが、ワークピースによって封止される。ワークピースからのシュラウドの距離が増大するにつれて、カバーは、シュラウドの前面における開口をよりカバーする。
【００２５】
シュラウドとデリバリノズルとが後退させられるときにこの後退運動がカバーを閉鎖させるように、カバーをガイド溝またはその他の手段によって後退機構に連係させることができる。モータまたは液圧機構などのその他の手段によってカバーを移動させることもできる。カバーのこのような運動により、シュラウドの前面における開口は常にカバーされる。作動状態では、開口はワークピースによってカバーされる。シュラウドがワークピースから十分に離反させられると、開口は、カバーによって閉鎖され、その間の所定の距離においては、開口は、カバーによって部分的にカバーされ、かつワークピースによって部分的にカバーされる。
【００２６】
上述のように、好適には、作動状態においてカバーをシュラウド内へ移動させることができる。したがって、シュラウドは、カバーが入り込む、カバー用のスペースまたはポケットを有することが好ましい。スペースまたはポケットを連続的に加熱するおよび／またはスペースまたはポケットを不活性ガスまたは別の乾燥したガスによってパージすることがさらに可能である。不活性ガス、例えば気体窒素は、好適には周囲温度を有する。
【００２７】
加熱および／またはパージすることによって、カバーは十分に高い温度に維持され、これにより、開口を閉鎖または封止するためにカバーがシュラウドから出たとき、カバーの外側は、カバーの外面における凝縮または凍結を防止するように十分に高い温度である。好適には、カバーの温度は、包囲する周囲大気の露点かまたはそれよりも高く維持される。
【００２８】
別の実施の形態によれば、物理的なバリヤまたはカバーに加えて、不活性ガスカーテンは周囲空気がシュラウドに進入するのを防止する。ガスは、開口の平面に対して平行におよび／またはシュラウドの内側からシュラウドの外側への方向に吹き付けられ、シュラウドから出るガス流を形成する。これにより、周囲空気は開口から離れるように押しやられ、シュラウド内への湿った空気の進入が防止される。
【００２９】
シュラウドとワークピースとの間の間隙の近くに吹き込まれるガスの圧力は、好適には、包囲する周囲空気の大気圧よりも高くかつほぼ閉鎖されたスペース内の圧力よりも高くなるように制御される。これは、空気が、ほぼ閉鎖されたスペース内へ吸い込まれず、低温の気体冷媒が、前記間隙を通ってほぼ閉鎖されたスペースから出ないことを保証する。
【００３０】
ガスカーテンを形成するガスの流れは、好適には、乾燥したガスから成る。“乾燥したガス”という用語は、ほぼ水蒸気を含まないまたはガス、またはこのガスが、低温流体、または低温流体によって冷却されたシールドの内側部分のエッジなどの機器と接触したときに、凝縮または氷が形成されないような低レベルの水蒸気を含むガス、を意味する。乾燥したガスは、シールド手段、特に開口のエッジにおける氷の形成を防止する。好適には、乾燥したガスにおけるＨ2Ｏの含有量は、１０ｐｐｍ未満または１０ｖｐｍ（体積百万分率）未満である。
【００３１】
別の好適な実施の形態によれば、気体窒素が乾燥ガスとして使用される。乾燥ガスを、シュラウドの開口、およびシュラウドとワークピースとの間の間隙へ供給するための１つまたは複数のガス出口は、好適には、気体窒素源と流体連通している。その他の乾燥ガス、特に不活性ガスを乾燥ガスとして使用することもできるが、気体窒素が好ましい。
【００３２】
本発明は、特に、金属ストリップを圧延する金属圧延プロセスにおける冷却のために使用される。その場合、シュラウドと、冷却されるワークロールの外面の一部とによって、ほぼ閉鎖されたスペースが形成される。ワークロールは、低温流体が噴霧されるワークピースである。作動状態において、シュラウドの開口はワークロールによって閉鎖されており、これにより、内部にほぼ閉鎖されたスペースを形成している。ほぼ閉鎖されたスペースは、好適には、ワークピースの全体、この場合、ワークロールの全体を含まない。本発明は、ほぼ閉鎖されたスペースの外側における凝縮を防止し、これにより、金属ストリップ上に落下して金属ストリップを損傷する可能性のある水、氷または霜は形成されない。
【００３３】
例えばロールが交換されるメンテナンス状態では、シュラウドの前面における開口はバリヤによってカバーされている。バリヤは、１つまたは複数のドアまたはその他のカバーなどの物理的なバリヤであることができる。
【００３４】
シュラウドは、シュラウドとワークピースとの間の間隙を封止しながら閉鎖するように配置されたシーリング部材を含む。好適には、カバーとワークピースとの間の間隙および／またはカバー自体の間の間隙および／またはカバーとシュラウドとの間の間隙を封止するために、カバーにもシール部材が設けられている。シール部材は、弾性材料、例えばプラスチック材料を含むことができる。シール部材は、露点よりも低いいかなるガスもほぼ閉鎖されたスペースからワークピースの局所的な領域へ逃げることを防止する、圧力バリヤまたはガス流によって実現することもできる。
【００３５】
本発明によれば、シュラウドの外側は、包囲する周囲空気の露点よりも高い温度、好適には、包囲する周囲空気の温度よりも高い温度に維持される。メンテナンス状態では、同じことがカバーに当てはまる。シュラウドおよび／またはカバーの外側の温度を所望の範囲に維持する手段は、閉鎖されたスペースの内側と、シュラウドおよび／またはカバーの外壁との間の熱伝達率を減じる、断熱材などの受動的なエレメントを含んでもよい。これらの手段は、好適には、低い熱伝達率を有する材料、例えば低い熱伝導率を有する固体材料の１つまたは複数の層を含む。さらに、前記シュラウドおよび／またはカバーの外側を露点よりも高い温度に維持する手段は、熱供給によって、例えば加熱手段、特に電気的な加熱手段の提供によって、壁部温度を露点よりも高く維持する、能動的なエレメントを含んでもよい。
【００３６】
別の好適な実施の形態によれば、シュラウドおよび／またはカバーは、少なくとも部分的に二重壁であり、ガス源が、前記壁部の間の間隙に接続されている。シュラウドおよび／またはカバーは、内壁および外壁を含んでおり、ガスは、断熱材として作用し、かつ外壁を露点よりも高く維持するための熱源を提供するために、これらの壁部の間の間隙に導入される。好適には、周囲温度のまたは周囲温度よりもさらに高い、または、周囲温度よりも高い温度に加熱されたガスが使用される。
【００３７】
シュラウドの壁部の間の間隙および／またはカバーの壁部の間の間隙は、シュラウドおよび／またはカバーと、ワークピースとの間の間隙においてまたはその近くでガス出口を有することがさらに好ましい。シュラウドおよび／またはカバーの壁部の間の間隙に導入されたガスの少なくとも一部は、ワークピースの近くのガス出口から流出する。ガスは、ガスシールまたは圧力バリヤとして作用し、大気がこの間隙を通ってほぼ閉鎖されたスペース内へ進入することおよび低温ガスが閉鎖されたスペースからワークピースの近くへ逃げることを防止する。したがって、あらゆる凝縮は、ほぼ閉鎖されたスペース、およびシステムの低温の内側部分から除外される。
【００３８】
上述のガス出口の代わりにまたはそれに加えて、シュラウドおよび／またはカバーとワークピースとの間の間隙の近くにガス、好適には高温のガスを供給するための別個のガス供給ラインを有することも可能であり、このガスは、したがって、低温ガスがほぼ閉鎖されたスペースから出ることおよび周囲空気がほぼ閉鎖されたスペースに進入することを防止するためのシュラウドまたはガスバリヤとして作用する。
【００３９】
ここで本発明を添付の図面に関して例としてより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】ワークロールに液体窒素を噴霧する装置を概略的に示している。
【図２】発明の１つの実施の形態を示している。
【図３】図２の実施の形態と極めて類似の作動状態における別の実施の形態の断面図を概略的に示している。
【図４】メンテナンス状態における図３の実施の形態の断面図を概略的に示している。
【００４１】
図１は、金属ストリップまたは金属箔、例えばアルミニウム箔を冷間圧延するために使用されるワークロール１に液体窒素を噴霧する装置を概略的に示している。液体窒素２は、供給ライン３を介して複数のデリバリノズル４へ供給される。液体窒素は、ロール１の表面へ方向付けられた窒素ジェット５の形式でデリバリノズル４から出ていく。噴霧プロセスの間およびその後、液体窒素は蒸発し、気体窒素を形成する。
【００４２】
デリバリノズル４は、シュラウドとして機能するエンクロージャ６によって包囲されている。エンクロージャまたはシュラウド６は、その前面において、ワークロール１に向かって開口を有する。シュラウド６は、少なくとも部分的に二重壁７を備えて設計されている。室温の気体窒素８が、シュラウド６の２つの壁部７の間の間隙に提供される。窒素ガス８は、２つの壁部７の間を流れ、これにより、シュラウド６を断熱する。シュラウド６の外面は高温のままであるが、液体窒素が、シュラウド６とワークロール１とによって限定されたほぼ閉鎖されたスペース内で蒸発させられる。高温のガスは、外壁を断熱するのみならず、熱も提供する。乾燥した気体窒素は、シュラウド６の開口のエッジの近く、すなわち、作動時にはワークロール１の近くで、二重壁の間の環状の間隙７から出ていく。
【００４３】
上述の二重壁断熱に加えまたはその代わりに、シュラウドの外壁または外壁の一部を加熱するためにシュラウド６においてカートリッジヒータを使用することができる。さらに、シュラウド６の壁部に断熱材料を提供することおよび／または様々な層からシュラウド壁部を構成することが可能である。一例として、シュラウド壁部またはシュラウド壁部の一部は、その内面においてコーティングされたステンレス鋼の外側層と、ポリスチレンまたは別の熱可塑性ポリマから形成された最も内側の層に結合された、エーロゲルなどの多孔質断熱材料の第２の層と、を含む。
【００４４】
間隙７から出た高温の窒素ガス９は、ガスバリヤとして機能し、シュラウド６とロール１との間の小さな間隙を閉塞し、これにより、空気がシュラウド６の内部に入ることおよび低温ガスが逃げ出すことを防止する。ガス流９の圧力は、大気圧よりも高く、シュラウド６によって限定されたほぼ閉鎖されたスペース内の圧力よりも高い。
【００４５】
シュラウド６は、さらに、シュラウド６によって限定されたほぼ閉鎖されたスペースからガスを引き出すことを可能にするダクト１１を有する。ダクト１１を通るガス流は、余剰の窒素ガスがシュラウド６およびロール１の表面から抜き取られるように制御される。このガスは、さもなければ乱流を生ぜしめ、この乱流は、液体窒素噴霧の効率に影響し得る。さらに、潜在的に窒息させる不活性窒素ガスは、作業環境から除去される。他方では、ダクト１１を通るガス流は、エンクロージャ６とロール１との間の間隙を介して周囲環境からエンクロージャ６内へ空気を吸い込むべきではない。これは、ダクト１１を通るガス流が、好適には、上述の効果のうちの最適な効果を達成するように制御されることを意味する。ダクト１１を通るガス流は、好適には、エンクロージャ６の設計、液体窒素２，５の圧力および流量および／または二重壁７を通過させられる乾燥ガス８の圧力および流量に依存して制御される。
【００４６】
好適には、エンクロージャ６の後側、つまりノズル４の背後または上流と、供給ライン３とは、これらの部分および二重壁部分７が露点よりも高いことを保証するために断熱されている。少なくとも、排気ダクト１１におけるあらゆる凝縮物がストリップ１０に達する可能性がある決定的な領域では、排気ダクト１１も断熱することがさらに好ましい。
【００４７】
図１は、作動状態における装置を示しており、つまり、ロール１と、ノズル４と、シュラウド６とは、あらゆる水または凝縮物がロール１上およびシュラウド６内へ達することなく窒素をロール表面に噴霧することができるように配置されている。シュラウド６は、ロール１と共に、ほぼ閉鎖されたスペースを形成している。
【００４８】
時には、ロール１を交換するかまたはロール１においてメンテナンス作業を行う必要がある。その場合、デリバリノズル４への液体窒素供給は停止させられ、ロール１が、シュラウド６を備えたノズル４から後退させられるか、またはシュラウド６を備えたノズル４がロール１から後退させられる。一方ではロール１が、他方ではノズル４およびシュラウド６が互いから後退させられるときのこの状態は、メンテナンス状態と呼ばれる。メンテナンス状態では、シュラウド６は、もはやロールまたは概してワークピースと直接に接触していない。
【００４９】
少なくとも、シュラウド６とロール１とが互いから後退させられた後の最初の段階では、シュラウド６はまだ低温を含んでおり、シュラウド６に進入するまたはデリバリノズル４に接触する大気中の水分は凝縮する。
【００５０】
図２は、シュラウド６とロール１とが互いから離れるように移動させられたときにシュラウド６内の大気の凝縮を回避するための発明の１つの実施の形態を示している。図３および図４は、図２の実施の形態と極めて類似の別の発明による実施の形態の断面図を示している。以下では、図２〜図４をまとめて説明し、同じ参照符号が同じ特徴に対して使用される。
【００５１】
シュラウド６は、円筒の形状を有しており、その前面においてロール１のための凹所２０を備えている。図２に示したような作動状態では、ロール１は凹所２０にはまり込む。これにより、ワークロール１は、シュラウド６の開口をカバーおよび封止し、シュラウド６の内面が周囲の大気に対して閉鎖される。周囲空気、特に水分は、シュラウド６に進入することができない。
【００５２】
シュラウド６は、ロール１のための凹所２０を備える円筒形の固定された外側部分２１と、扇形の２つの可動な内側シールド２２ａ，２２ｂとを有する。２つの内側シールド２２ａ，２２ｂは、円筒形のシュラウド６の対称軸線２３に関して回転可能である。シールド２２ａ，２２ｂは、閉鎖位置へ移動または回転させることができ、この閉鎖位置において、シールド２２ａ，２２ｂは凹所２０をカバーし、シュラウド６を閉鎖する（図２および図４）。または、シールド２２ａ，２２ｂは開放位置へ移動させることができ、この開放位置において、シールド２２ａ，２２ｂは、凹所２０が開放するようにシュラウド６内へ移動させられる（図３）。固定された外側部分２１の側壁４３は、ワークロール１の曲率に合致するように輪郭づけられており、これにより、側壁４３は、ワークロール１に対して封止し、すなわち、固定された部分２１は、上部、底部および側部において、開口の全周にわたってワークロール１に対して封止される。
【００５３】
シールド２２ａ，２２ｂの側壁を、作動状態におけるワークロール１の曲率に合致するように輪郭づけることも可能である。その場合、メンテナンス状態においてシールド２２ａ，２２ｂの側壁を重なり合わせることが好ましい。
【００５４】
図２の実施の形態によれば、両シールド２２ａ，２２ｂには接触ロール３８が設けられている。作動状態では、接触ロール３８は、ワークロール１と接触し、シールド２２ａ，２２ｂとワークロール１との間に同じ間隙が維持されることを保証する。可動なシールド２２ａ，２２ｂは、シュラウド６における凹所２０を開放させる程度を変化させることによってシュラウド６を多くの異なるサイズのワークロール１に適合させることができる。接触ロール３８がロール１と接触している限り、シュラウド６またはシールド２２ａ，２２ｂと、ロール１との間には常に同じ間隙が存在する。
【００５５】
作動状態において、接触ロール３８はワークロール１と接触している。両扇形シールド２２ａ，２２ｂは、凹所２０をロール１によってカバーすることができるように、シュラウド６内へ後方移動させられる。扇形シールド２２ａ，２２ｂの位置を制御する調節機構を設けることもできる。つまり、シュラウド６をワークロール１から離れるように短い距離だけ移動させると、シールド２２ａ，２２ｂは、接触ロール３８がワークロール１と接触したままであるような程度に閉鎖される。シュラウド６とワークロール１との間の距離が増大すると、シールド２２ａ，２２ｂは、シュラウド６の開口または凹所２０を完全にカバーするまで、さらに閉鎖する。
【００５６】
調節機構は、シュラウド６の内側スペースが周囲の大気に対して常に封止されることを保証する。作動状態では、シュラウド６における開口はワークロール１によってカバーされる。シュラウド６とロール１とが互いから離間させられるときのメンテナンス状態では、シュラウド６における開口は、扇形のシールド２２ａ，２２ｂによって閉鎖される。また、シュラウド６がワークロール１から離れるように移動しているときの後退プロセスの間、シールド２２ａ，２２ｂは、シュラウド６とロール１との間の距離に応じて閉鎖される。
【００５７】
調節機構は、シールド２２ａ，２２ｂを移動させる手段と組み合わされたロール、センサおよび制御装置によって実現することができる。シールド２２ａ，２２ｂを移動させるこのような手段は、例えば、モータ、液圧機構、弾性エレメントまたはばねエレメントであることができる。
【００５８】
図２〜図４において、固定された外側部分２１は、外側ポケット２６を形成する二重壁である。外側ポケット２６は、供給ポート２８を介して供給されるガス、好適には高温のガスおよび／または不活性ガスによってパージされる。外側ポケット２６は、シュラウド６を断熱し、シュラウド６の外面を高温に維持し、これにより、湿った空気の凝縮は生じない。パージガス３１は、外側ポケット２６を通って流れ、エッジ２７において外側ポケット２６から出ていく。作動状態では、パージガス３１は、外側部分２１とワークロール１との間の接合部を封止する。パージガスの一部３０は、外側ポケットから、シュラウド６の外側の周囲大気へ出ていき、パージガスの別の部分２９は、外側ポケット２６から出て、シュラウド６の内部へ進入する。
【００５９】
外側ポケット２６を通って流れるパージガスは、２つの機能を有する。第１に、パージガスは、シュラウド６を断熱し、外側部分２１の外壁を高温に維持し、外側部分２１における凝縮を回避する。第２に、作動状態において、エッジ２７において外側ポケット２６から出ていくパージガスは、シュラウド６とワークロール１との間のガスシールとして機能する。
【００６０】
回転可能な内側シールド２２ａ，２２ｂもまた、二重壁である。二重壁の間に通路３２が形成されている。図３および図４に示したように、通路３２は、好適には、外側部分２１内へ移動させられる、内側端部におけるバー３３によって、閉鎖されている。通路３２の外壁は、バー３３の近くにおいて開口３４を有する。固定された外側部分２１は、ガスポート３６を備えるアパーチャ３５を有する。
【００６１】
図４に示されたメンテナンス状態では、パージガス３７は、ガスポート３６に供給され、アパーチャ３５および開口３４を通って通路３２内へ流れる。パージガス３７は、通路３２を通って流れ続け、２つのシールド２２ａ，２２ｂが当接する端部において通路から出ていく。パージガス３７は、シールド２２ａ，２２ｂの外面を高温に維持し、２つのシールド２２ａ，２２ｂの間のガスシールドとして機能する。
【００６２】
作動状態（図３）において、シールド２２ａ，２２ｂの二重壁構造は、シュラウド６とワークロール１との間の間隙をガスシールするために使用することもできる。ガスポート３６を介して供給されたパージガス３７は、アパーチャ３５を通って、外側部分２１とシールド２２ａ，２２ｂとの間の間隙内へ、次いで、開口３４を通って通路３２内へ流れる。パージガス３７は、外側部分２１とワークロール１との間の接触領域の近くで通路３２から出ていき、付加的なガスシールを形成する。
【００６３】
図２の実施の形態では、シールド２２ａ，２２ｂもまた二重壁であり、二重壁構造の壁部の間にパージガスのための通路を形成している。この場合、パージガスのためのガスポート３９は、シールド２２ａ，２２ｂに直接に接続されている。
【００６４】
図２〜図４の実施の形態では、シュラウドは、ほぼ直円柱として形成されている。その場合、シュラウドは、パージガスを、固定された外側部分２１の側壁４３に、および、シールドの側壁４４と、固定された外側部分２１の側壁４３との間の間隙に供給するために、付加的な供給ポート４０，４１，４２をも含む。“固定された外側部分の側壁”という記載は、シュラウド６を形成する直円柱の端部の底面領域を意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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