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Title:
APPARATUS FOR COOLING A STRIP-SHAPED PRODUCT, AND METHOD FOR OPERATING SUCH AN APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/178125
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an apparatus (1, 15, 18, 25) for cooling a strip-shaped product, comprising at least one cooling bar (2, 26) having a coolant chamber (3, 27) and a plurality of coolant outlet pipes (4, 28) which are connected to the coolant chamber (3, 27) for communication therewith and are intended for applying a cooling fluid (22) to the strip-shaped product. In order to increase the precision of cooling a strip-shaped product and to achieve this cooling in a cost-effective manner, the apparatus (1, 15, 18, 25) comprises at least one device (5) for introducing a pressurised fluid into the coolant chamber (3, 27) in an intermittent manner.

Inventors:
CRAMER ULRICH (DE)
BERG HENNING (DE)
FONTAYNE ANNE-MARIE (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/055119
Publication Date:
September 10, 2020
Filing Date:
February 27, 2020
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
B21B45/02
Foreign References:
JPH10235425A1998-09-08
EP1938911A12008-07-02
CN106734260A2017-05-31
DE2107664A11971-09-02
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1 . Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) zum Kühlen eines bandförmigen Produkts, aufweisend wenigstens einen Kühlbalken (2, 26) mit einer

Kühlmittelkammer (3, 27) und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer (3, 27) verbundenen Kühlmittelauslassrohren (4, 28) zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit (22) auf das bandförmige Produkt,

gekennzeichnet durch

wenigstens eine Einrichtung (5) zum stoßhaften Einleiten eines Druckfluids in die Kühlmittelkammer (3, 27).

2. Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid ein Druckgas ist.

3. Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Anordnung (7) zum Ein- und Ausschalten einer

Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) und wenigstens eine Ansteuerelektronik zum Ansteuern der Einrichtung (5) und der Anordnung (7), wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet ist, die Einrichtung (5) und die Anordnung (7) derart anzusteuern, dass das Druckfluid unmittelbar nach einem Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird.

4. Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Anordnung (7) zum Ein- und Ausschalten einer

Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22), wobei die Anordnung (7) wenigstens ein pneumatisches Steuerelement (8) aufweist, das während der Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) mit einer Druckluft offengehalten wird, und wobei eine Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements (8) über wenigstens eine Druckluftleitung (14) kommunizierend mit der Kühlmittelkammer (3, 27) verbunden ist.

5. Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitung (14) derart relativ zu der Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements (8) und der Kühlmittelkammer (3, 27) angeordnet ist, dass die Druckluftleitung (14) bei einer Verlagerung des Kühlbalkens (2, 26) einen Siphon ausbildet.

6. Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5) derart angeordnet ist, dass das Druckfluid in einer Richtung in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird, die einer Richtung (6) entspricht, in der die Kühlflüssigkeit (22) in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird.

7. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1 , 15, 18, 25) zum Kühlen eines bandförmigen Produkts, die wenigstens einen Kühlbalken (2, 26) mit einer Kühlmittelkammer (3, 27) und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer (3, 27) verbundenen Kühlmittelauslassrohren (4, 28) zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit (22) auf das bandförmige Produkt aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass unmittelbar nach einem Ausschalten einer Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) ein Druckfluid stoßhaft in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass während der Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) ein pneumatisches Steuerelement (8) einer Anordnung (7) zum Ein- und Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) mit einer Druckluft offengehalten wird und dass als Druckfluid die beim Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens (2, 26) mit der Kühlflüssigkeit (22) aus dem pneumatischen Steuerelement (8) austretende Druckluft verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckfluid in einer Richtung in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird, die einer Richtung (6) entspricht, in der die Kühlflüssigkeit (22) in die Kühlmittelkammer (3, 27) eingeleitet wird.

Description:
Vorrichtung zum Kühlen eines bandförmigen Produkts und Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines bandförmigen Produkts, aufweisend wenigstens einen Kühlbalken mit einer Kühlmittelkammer und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer verbundenen Kühlmittelauslassrohren zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Kühlen eines bandförmigen Produkts, die wenigstens einen Kühlbalken mit einer Kühlmittelkammer und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer verbundenen Kühlmittelauslassrohren zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt aufweist. Es ist bekannt, bei der Herstellung von flachen bzw. bandförmigen Metallprodukten, insbesondere Metallbändern oder Metallblechen, eine Kühlung der Metallprodukte unter Verwendung von Kühlbalken vorzusehen, die sich über die Breite einer Förderstrecke erstrecken, entlang der die Metallprodukte transportiert werden. Hierzu kann der Kühlbalken eine Kühlmittelkammer aufweisen, die mit der Kühlflüssigkeit versorgt wird und von der in einem oberen Bereich mehrere schwanenhalsähnlich geformten Kühlmittelauslassrohre zum Aufbringen der Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt abgehen. Das jeweilige Kühlmittelauslassrohr ist dabei etwa J-förmig ausgebildet und weist zwei über einen gekrümmten Abschnitt miteinander verbundene gerade Abschnitte auf, von denen der längere gerade Abschnitt mit der Kühlmittelkammer verbunden ist. In einer anderen Ausführungsform befinden sich gerade Kühlmittelauslassrohre innerhalb der Kühlmittelkammer, deren Eintrittsöffnungen sich in einem oberen Bereich der Kühlmittelkammer befinden. Problematisch ist bei Kühlbalken mit J-förmig ausgebildeten Kühlmittelauslassrohren, dass nach einem Ausschalten der Kühlflüssigkeitszufuhr zum Kühlbalken aus einem einzelnen oder aus mehreren Kühlmittelauslassrohren aufgrund eines Saugeffekts über einen gewissen Zeitraum weiter Kühlflüssigkeit ausläuft, was als Nachlaufen bezeichnet wird. Bei der anderen oben genannten Ausführungsvariante eines Kühlbalkens läuft nach dem Abschalten des Kühlmittelstroms solange Kühlflüssigkeit nach, bis sich ein Luftvolumen (Leervolumen) oberhalb der Kühlmitteleintrittsöffnungen der Kühlmittelauslassrohre bildet. Dieses Nachlaufen der Kühlflüssigkeit wirkt sich einerseits nachteilig auf den Ablauf im einem Produktionsprozess, beispielsweise auf Bandfolgezeiten, und andererseits nachteilig auf das gekühlte Metallprodukt aus, insbesondere da das Nachlaufen bezüglich der Nachlaufmenge und der Nachlauflokalität meist willkürlich auftritt bzw. nach einem Kühlvorgang nicht immer dieselben Kühlmittelauslassrohre den Nachlaufeffekt zeigen.

Es ist bekannt, eine Modifikation des Volumenstroms der Kühlflüssigkeit mit mechanischen Stellmitteln vorzunehmen, beispielsweise durch Verwendung von wenigstens einem bewegbar außerhalb eines Kühlbalkens angeordneten Abschirmelement oder Abweiselement, das das Auftreffen des Volumenstroms auf das Metallprodukt unterbindet oder zumindest signifikant einschränkt, oder durch Verwendung von bewegbar innerhalb eines Kühlbalkens angeordneten Absperrvorrichtungen, beispielsweise Lochblenden in einem drehbaren Rohr, die das Austreten des Volumenstroms aus dem Kühlbalken unterbinden oder zumindest signifikant einschränken. Solche mechanische Stellmittel gehen mit einem erhöhten Verschleiß, einer Fehler- und Wartungsanfälligkeit sowie mit einmaligen und laufenden Kosten einher.

DE 2 107 664 A1 offenbart eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines sich praktisch waagerecht bewegenden Metallstreifens bzw. Metallbands, mit mehreren Wasserkästen, die über dem Metallband in Bewegungsrichtung desselben hintereinander angeordnet sind und von einer Seite her mit Wasser beschickt werden. Jeder Wasserkasten ist mit einer beträchtlichen Anzahl von Wasserrohren bzw. Siphonrohren versehen, die mit seiner Oberseite verbunden sind und sich über einen gekrümmten Zwischenabschnitt in Abwärtsrichtung öffnen und somit schwanenhalsähnlich geformt sind. Mit einem Ende oder beiden Enden der Oberseite des Wasserkastens ist je ein Stehrohr verbunden, das frei mit der Außenluft kommuniziert.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Genauigkeit einer Kühlung eines bandförmigen Produkts zu erhöhen und diese Kühlung kostengünstiger zu realisieren. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener technisch sinnvoller Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen der Vorrichtung können dabei Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kühlen eines bandförmigen Produkts weist wenigstens einen Kühlbalken mit einer Kühlmittelkammer und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer verbundenen Kühlmittelauslassrohren zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt und wenigstens eine Einrichtung zum stoßhaften Einleiten eines Druckfluids in die Kühlmittelkammer auf.

Erfindungsgemäß wird zum Unterbinden des Nachlaufens der Kühlflüssigkeit aus den Kühlmittelauslassrohren das Druckfluid stoßhaft in die Kühlmittelkammer eingeleitet, wodurch die Kühlflüssigkeitszufuhr aus der Kühlmittelkammer zu den einzelnen Kühlmittelauslassrohren mit dem Druckfluidstoß unterbrochen wird oder der Druck in der Kühlmittelkammer stoßartig erhöht wird, was zu einem schnellerem Leerlaufen bzw. zu einem schnelleren Ausbilden des Leervolumens oberhalb der Eintrittsöffnungen der Kühlmittelauslassrohre führt. Nach der stoßhaften Einleitung des Druckfluids gemäß der Erfindung in die Kühlmittelkammer gibt es nahezu kein Nachlaufen mehr. Hierdurch verbleibt die maximal mögliche Menge an Kühlflüssigkeit in dem Kühlbalken und der

Wasserstand innerhalb des Kühlbalkens sinkt nicht mehr auf ein derart niedriges Niveau, wie es beispielsweise in DE 2 107 664 A1 gegeben ist. Dadurch wird die Einschaltgeschwindigkeit beim Wiedereinschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit erhöht bzw. wird diejenige Zeit verringert, die nach erneutem Einschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der

Kühlflüssigkeit vergeht, bis die Kühlflüssigkeit erneut auf ein zu kühlendes Produkt auftritt.

Das Druckfluid wird über wenigstens eine Druckleitung der Kühlmittelkammer zugeführt. Das stoßhafte Einleiten des Druckfluids in die Kühlmittelkammer wird vorzugsweise mit einem Ausschaltvorgang, bei dem eine Versorgung des

Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit abgeschaltet wird, synchronisiert und unmittelbar nach dem Ausschaltvorgang vorgenommen, um den schnellstmöglichen Zeitpunkt zur Unterbindung des Nachlaufens der Kühlflüssigkeit zu erzielen. Das Druckfluid ist ein gegenüber der Umgebung unter

Druck stehendes Fluid. Das Druckfluid kann beispielsweise Druckluft sein.

Die Erfindung bewirkt eine Modifikation der Aufbringungscharakteristik eines Kühlflüssigkeitsvolumenstroms auf das zu kühlende Produkt. Insbesondere bewirkt die Erfindung eine Modifikation der Nachlaufcharakteristik, indem das Nachlaufen aus dem Kühlbalken unterbunden oder zumindest weitestgehend verringert wird. Dies geht mit einer Verbesserung der Aufbringungscharakteristik der Kühlflüssigkeit auf das zu kühlende Produkt einher, insbesondere hinsichtlich einer zeitlichen und räumlichen Charakteristik und Regelbarkeit. Dadurch können eine höhere Prozessgeschwindigkeit, eine verbesserte Prozessstabilität und - dynamik und eine höhere Produktivität einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Anlage erreicht werden.

Parameter der Erfindung können die Menge, das Volumen, der Druck und/oder die Zeitcharakteristik des Druckfluidstroms, die Strömungsrichtung und/oder der Einbringungsort des Druckfluidstroms in Bezug auf die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit durch den Kühlbalken, eine schaltungstechnische und zeitliche Synchronisierung zur Flussregelung der Kühlflüssigkeit und/oder eine Integration des Druckfluids in die Komponenten zur Flussregelung der Kühlflüssigkeit sein. Es kann ein verfahrenstechnisches Einbringen des Druckfluids in die strömende Kühlflüssigkeit in einer Weise erreicht werden, die die Charakteristik der zeitlichen und räumlichen Aufbringung der Kühlflüssigkeit auf ein zu kühlendes Produkt derart verbessert, dass die am Produkt erzeugten Eigenschaften optimiert werden. Die Kühlflüssigkeit kann beispielsweise Wasser mit oder ohne einen Zusatz sein.

Die Kühlmittelauslassrohre können von der Kühlmittelkammer in einem oberen Bereich abgehen. Dabei können die Kühlmittelauslassrohre jeweils etwa schwanenhalsähnlich bzw. etwa J-förmig ausgebildet sein und jeweils zwei über einen gekrümmten Abschnitt miteinander verbundene, unterschiedlich lange gerade Abschnitte aufweisen, von denen der längere gerade Abschnitt mit der Kühlmittelkammer verbunden ist. Alternativ können die Kühlmittelauslassrohre innerhalb der Kühlmittelkammer angeordnet sein und Eintrittsöffnungen aufweisen, die sich in einem oberen Bereich der Kühlmittelkammer befinden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zum Kühlen von bandförmigen Produkten der metallverarbeitenden Industrie verwendet werden. Beispielsweise können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Metallbänder und/oder Bleche in Warmwalzwerken gekühlt werden. Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von flüssigen und gasförmigen Medien auf Substratkörper beispielsweise in der Papier-, Metall- oder Kunststoffindustrie eingesetzt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens eine Anordnung zum Ein- und Ausschalten einer Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit und wenigstens eine Ansteuerelektronik zum Ansteuern der Einrichtung und der Anordnung auf, wobei die Ansteuerelektronik eingerichtet ist, die Einrichtung und die Anordnung derart anzusteuern, dass das Druckfluid unmittelbar nach einem Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit in die Kühlmittelkammer eingeleitet wird. Hierdurch wird das stoßhafte Einleiten des Druckfluids in die Kühlmittelkammer mit dem Abschaltvorgang synchronisiert und unmittelbar nach dem Abschaltvorgang vorgenommen, um schnellstmöglich das Nachlaufen verhindern zu können.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens eine Anordnung zum Ein- und Ausschalten einer Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit auf, wobei die Anordnung wenigstens ein pneumatisches Steuerelement aufweist, das während der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit mit einer Druckluft offengehalten wird, und wobei eine Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements über wenigstens eine Druckluftleitung kommunizierend mit der Kühlmittelkammer verbunden ist. Die Anordnung weist zudem wenigstens einen pneumatischen Antrieb auf, mit dem wenigstens ein Absperrorgan, beispielsweise eine Absperrklappe oder ein Absperrventil, der Anordnung betätigbar ist, über das die Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit freigebbar und sperrbar ist. Der pneumatische Antrieb wird über das pneumatische Steuerelement mit Druckluft beaufschlagt. Beim Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit wird die Druckluftversorgung des pneumatischen Antriebs mittels des pneumatischen Steuerelements gestoppt. Gleichzeitig oder unmittelbar danach kann die an dem pneumatischen Steuerelement anliegende Druckluft auf die Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements geschaltet werden. Hierdurch ergibt sich automatisch eine perfekte Synchronisation des Ausschaltens der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit einerseits mit der stoßhaften Einleitung des durch die Druckluft gegebenen Druckfluids in die Kühlmittelkammer andererseits und es erfolgt das stoßhafte Einleiten des Druckfluids in die Kühlmittelkammer zum idealen Zeitpunkt. Der Zeitpunkt, zu dem das Druckfluid stoßhaft in die Kühlmittelkammer eingeleitet wird, ist somit vorzugsweise definiert durch das Schalten des pneumatischen Steuerelements. Die Einschaltdauer kann ebenfalls durch das Schalten des pneumatischen Steuerelements definiert sein, wenn lediglich die„Schaltluft“ des pneumatischen Steuerelements als Druckstoß in die Kühlmittelkammer eingeleitet wird. Es muss keine zusätzliche Druckluftzufuhr vorgesehen werden. Das pneumatische Steuerelement kann als Magnetventil ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Druckluftleitung derart relativ zu der Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements und der Kühlmittelkammer angeordnet, dass die Druckluftleitung bei einer Verlagerung des Kühlbalkens einen Siphon ausbildet. Durch diese Leitungsführung vom pneumatischen Steuerelement zum Einleitort in den Kühlbalken wird ein Eintreten der Kühlflüssigkeit in das pneumatische Steuerelement unterbunden, insbesondere wenn der Kühlbalken eine Lageänderung erfährt. Wird der Kühlbalken beispielsweise hochgeschwenkt, entsteht durch die Leitungsführung der Siphon, in dem ein Rest Luft verbleibt und nicht entweichen kann, wodurch ein Eindringen von Kühlflüssigkeit in das pneumatische Steuerelement verhindert wird. Es ist kein zusätzliches Rückschlagventil erforderlich.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Kühlen eines bandförmigen Produkts, die wenigstens einen Kühlbalken mit einer Kühlmittelkammer und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer verbundenen Kühlmittelauslassrohren zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt aufweist, wird unmittelbar nach einem Ausschalten einer Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit ein Druckfluid stoßhaft in die Kühlmittelkammer eingeleitet. Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Vorrichtung gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird während der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit ein pneumatisches Steuerelement einer Anordnung zum Ein- und Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit mit einer Druckluft offengehalten und wird als Druckfluid die beim Ausschalten der Versorgung des Kühlbalkens mit der Kühlflüssigkeit aus dem pneumatischen Steuerelement austretende Druckluft verwendet. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung der Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher technisch sinnvoller Kombination miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen

Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung; Figur 2: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Figur 3A: eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kühlzustand; Figur 3B: eine schematische Schnittdarstellung der in Figur 3A gezeigten

Vorrichtung in einem Ruhezustand;

Figur 4A: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kühlzustand; und

Figur 4B: eine schematische Schnittdarstellung der in Figur 4A gezeigten

Vorrichtung in einem Ruhezustand. In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Kühlen eines nicht gezeigten bandförmigen Produkts.

Die Vorrichtung 1 weist einen Kühlbalken 2 mit einer Kühlmittelkammer 3 und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer 3 verbundenen, von der Kühlmittelkammer 3 abgehenden, schwanenhalsähnlich geformten Kühlmittelauslassrohren 4 zum Aufbringen einer Kühlflüssigkeit auf das bandförmige Produkt auf. Die Kühlmittelauslassrohre 4 können beispielsweise entsprechend den Figuren 3A und 3B ausgebildet sein.

Des Weiteren weist die Vorrichtung 1 eine Einrichtung 5 zum stoßhaften Einleiten eines Druckfluids in Form von Druckluft in die Kühlmittelkammer 3, derart, dass das in die Kühlmittelkammer 3 eingeleitete Druckfluid an nicht gezeigten Eintrittsöffnungen der Kühlmittelauslassrohre 4 vorbeiströmt, auf. Die Einrichtung 5 ist derart angeordnet, dass das Druckfluid in einer Richtung in die Kühlmittelkammer 3 eingeleitet wird, die einer durch einen Pfeil 6 angedeuteten Richtung entspricht, in der die Kühlflüssigkeit in die Kühlmittelkammer 3 eingeleitet wird. Zudem weist die Vorrichtung 1 eine Anordnung 7 zum Ein- und Ausschalten einer Versorgung des Kühlbalkens 2 mit der Kühlflüssigkeit auf. Die Anordnung 7 weist ein als Magnetventil ausgebildetes pneumatisches Steuerelement 8 auf, das über eine Druckluftleitung 9 mit Druckluft versorgt wird. Zudem ist das pneumatische Steuerelement 8 mit einer elektrischen Energieversorgungsleitung 10 verbunden.

Die Anordnung 7 weist zudem einen pneumatischen Antrieb 11 auf, der mittels des pneumatischen Steuerelements 8 betrieben wird. Der pneumatische Antrieb 11 betätigt ein Absperrventil 12, über das die Versorgung des Kühlbalkens 2 mit der Kühlflüssigkeit aus einem Kühlmittelzufluss 13 wahlweise freigegeben oder gesperrt werden kann. Das pneumatische Steuerelement 8 wird während der Versorgung des Kühlbalkens 2 mit der Kühlflüssigkeit mit der Druckluft offengehalten, so dass der pneumatische Antrieb 11 das Absperrventil 12 in seiner Offenstellung hält.

Eine nicht gezeigte Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements 8 ist über eine Druckluftleitung 14 kommunizierend mit der Kühlmittelkammer 3 verbunden. Die Druckluftleitung 14 kann derart relativ zu der Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements 8 und der Kühlmittelkammer 3 angeordnet sein, dass die Druckluftleitung 14 bei einer Verlagerung des Kühlbalkens 2 einen Siphon ausbildet. Wird das pneumatische Steuerelement 8 geschlossen, endet die Versorgung des pneumatischen Antriebs 11 mit Druckluft, wodurch der pneumatische Antrieb 11 das Absperrventil 12 in seine Sperrsteilung bewegt, so dass die Versorgung des Kühlbalkens 2 mit der Kühlflüssigkeit ausgeschaltet ist. Beim Schließen des pneumatischen Steuerelements 8 wird gleichzeitig die Auslassöffnung des pneumatischen Steuerelements 8 geöffnet, so dass Druckluft über die Druckluftleitung 14 stoßhaft in die Kühlmittelkammer 3 eingeleitet wird. Dies kann beispielsweise entsprechend Figur 2 erfolgen. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 15 zum Kühlen eines nicht gezeigten bandförmigen Produkts. Die Vorrichtung 15 kann im Übrigen entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu Figur 1 verwiesen.

Figur 2 zeigt, wie die Druckluftleitung 14 in die Kühlmittelkammer 3 hineingeführt und ausgebildet ist. Die Druckluftleitung 14 weist einen in der Kühlmittelkammer 3 befindlichen Auslassendabschnitt 16 auf, der derart ausgerichtet ist, dass die aus ihm ausströmende Druckluft entsprechend dem Pfeil 17 an nicht gezeigten Eintrittsöffnungen der Kühlmittelauslassrohre 4 vorbeiströmt.

Figur 3A zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 18 zum Kühlen eines nicht gezeigten bandförmigen Produkts in einem Kühlzustand. Die Vorrichtung 18 kann im Übrigen entsprechend dem in Figur 1 und/oder Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu Figur 1 bzw. Figur 2 verwiesen.

Von der Vorrichtung 18 sind lediglich die Kühlmittelkammer 3 und zwei davon abgehende, schwanenhalsähnlich geformte Kühlmittelauslassrohre 4 gezeigt. Jedes Kühlmittelauslassrohr 4 ist J-förmig ausgebildet und weist einen C-förmig gekrümmten oberen Abschnitt 19, einen längeren geraden vertikalen Abschnitt 20, der kommunizierend mit der Kühlmittelkammer 3 verbunden ist, und einen kürzeren geraden vertikalen Abschnitt 21 , aus dem die Kühlflüssigkeit 22 austritt, auf, wobei der längere gerade vertikale Abschnitt 20 über den C-förmig gekrümmten oberen Abschnitt 19 mit dem kürzeren geraden vertikalen Abschnitt 21 verbunden ist. Zudem sind die Eintrittsöffnungen 24 der Kühlmittelauslassrohre 4 gezeigt. In dem in Figur 3A gezeigten Kühlzustand sind die Kühlmittelkammer 3 und die Kühlmittelauslassrohre 4 vollständig mit der Kühlflüssigkeit 22 befüllt und die Kühlflüssigkeit 22 tritt entsprechend den Pfeilen 23 aus den Kühlmittelauslassrohren 4 aus, um das bandförmige Produkt zu kühlen.

Figur 3B zeigt eine schematische Darstellung der in Figur 3A gezeigten Vorrichtung 18 in einem Ruhezustand. Dieser Ruhezustand wird dadurch erzeugt, dass die Versorgung des Kühlbalkens 2 mit der Kühlflüssigkeit 22 gestoppt worden ist und unmittelbar nach diesem Stoppen der Versorgung des Kühlbalkens

2 mit der Kühlflüssigkeit 22 ein Druckfluid derart stoßhaft in die Kühlmittelkammer

3 eigeleitet worden ist, dass das in die Kühlmittelkammer 3 eingeleitete Druckfluid an den Eintrittsöffnungen 24 der Kühlmittelauslassrohre 4 vorbeigeströmt ist. Flierdurch wurde die Kühlflüssigkeit 22 von den Eintrittsöffnungen 24 abgetrennt, so dass nur ein sehr geringes Nachlaufen der Kühlflüssigkeit 22 auftritt und die Kühlmittelauslassrohre 4 noch maximal mit der Kühlflüssigkeit 22 befüllt bleiben.

Figur 4A zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 25 zum Kühlen eines nicht gezeigten bandförmigen Produkts in einem Kühlzustand. Die Vorrichtung 25 kann im Übrigen entsprechend dem in Figur 1 und/oder Figur 2 und/oder Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obige Beschreibung zu Figur 1 bzw. Figur 2 bzw. Figur 3 verwiesen.

Von der Vorrichtung 25 ist lediglich ein Kühlbalken 26 mit einer Kühlmittelkammer 27 und mehreren kommunizierend mit der Kühlmittelkammer 27 verbundenen, innerhalb der Kühlmittelkammer 27 angeordneten, gerade ausgebildeten Kühlmittelauslassrohren 28 gezeigt. Eintrittsöffnungen 29 der Kühlmittelauslassrohre 28 sind in einem oberen Bereich der Kühlmittelkammer 27 angeordnet. Aus jedem Kühlmittelauslassrohr 28 tritt Kühlflüssigkeit 22 aus, um das nicht gezeigte bandförmige Produkt zu kühlen. Figur 4B zeigt eine schematische Schnittdarstellung der in Figur 4A gezeigten Vor richtung 25 in einem Ruhezustand. Dieser Ruhezustand wird dadurch erzeugt, dass die Versorgung des Kühlbalkens 26 mit der Kühlflüssigkeit 22 gestoppt worden ist und unmittelbar nach diesem Stoppen der Versorgung des Kühlbalkens 26 mit der Kühlflüssigkeit 22 ein Druckfluid stoßhaft in die Kühlmittelkammer 27 eigeleitet worden ist. Flierdurch wurde der Druck in der Kühlmittelkammer 27 stoßartig erhöht, was zu einem schnellerem Leerlaufen bzw. zu einem schnelleren Ausbilden des Leervolumens 30 oberhalb der Eintrittsöffnungen 29 der Kühlmittelauslassrohre 28 geführt hat, so dass nur ein sehr geringes Nachlaufen der Kühlflüssigkeit 22 auftritt und die Kühlmittelauslassrohre 28 noch maximal mit der Kühlflüssigkeit 22 befüllt bleiben.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Kühlbalken

3 Kühlmittelkammer

4 Kühlmittelauslassrohr

5 Einrichtung

6 Pfeil (Kühlflüssigkeitsströmungsrichtung)

7 Anordnung

8 Steuerelement

9 Druckluftleitung

10 Energieversorgungsleitung

11 Antrieb

12 Absperrventil

13 Kühlmittelzufluss

14 Druckluftleitung

15 Vorrichtung

16 Auslassendabschnitt von 14

17 Pfeil (Druckluftströmungsrichtung) 18 Vorrichtung

19 gekrümmter Abschnitt von 4

20 gerader längerer Abschnitt von 4

21 gerader kürzerer Abschnitt von 4

22 Kühlflüssigkeit

23 Pfeil (Kühlflüssigkeitsströmung)

24 Eintrittsöffnung von 4

25 Vorrichtung

26 Kühlbalken

27 Kühlmittelkammer

28 Kühlmittelauslassrohr

29 Eintrittsöffnung von 28 30 Leervolumen (Luft)