ES2203871T3 - Dispositivo de refrigeracion para la refrigeracion de un cilindro para la laminacion de una banda, especialmente de una banda metalica. - Google Patents
Dispositivo de refrigeracion para la refrigeracion de un cilindro para la laminacion de una banda, especialmente de una banda metalica.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN DISPOSITIVO DE REFRIGERACION PARA EL ENFRIAMIENTO DE UN RODILLO CON UN EJE DE RODILLO (3) QUE SE EXTIENDE EN SENTIDO HORIZONTAL Y UNA CAMISA DE RODILLO (2) PARA EL LAMINADO DE UNA BANDA (5), ESPECIALMENTE DE UNA BANDA METALICA (5), - DISPONIENDOSE JUNTO AL RODILLO (1), AL MENOS, UN CUERPO DE REFRIGERACION (6) QUE SE EXTIENDE PARALELO AL EJE DE RODILLO (3) CON EXTREMOS LATERALES (17, 18), UN EXTREMO SUPERIOR (7), UN EXTREMO INFERIOR (8) Y UNA SECCION CENTRAL (9), - ENVOLVIENDO EL CUERPO DE REFRIGERACION (6) EL RODILLO (1) POR UNA PARTE DE SU CAMISA DE RODILLO (2) Y FORMANDO CON LA CAMISA DE RODILLO (2), UNA HENDIDURA DE REFRIGERACION (10) PARA UN LIQUIDO REFRIGERANTE, - PRESENTANDO EL CUERPO DE REFRIGERACION (6) EN SU EXTREMO SUPERIOR Y EN SU EXTREMO INFERIOR (7, 8), UNA ABERTURA DE ALIMENTACION SUPERIOR Y UNA INFERIOR (11, 12) PARA LA ALIMENTACION DE UN LIQUIDO REFRIGERANTE EN LA HENDIDURA DE REFRIGERACION (10) Y PRESENTANDO EN LA SECCION CENTRAL (9) UNA AMPLIACION (13) A MODO DE DIFUSOR, - CONFIGURANDOSE LAS ABERTURAS DE ALIMENTACION (11, 12) A MODO DE BOQUILLA, - DISPONIENDOSE EN LA AMPLIACION A MODO DE BOQUILLA (13), AL MENOS, UNA ABERTURA DE DESALIMENTACION (14) PARA LA DESALIMENTACION DEL LIQUIDO REFRIGERANTE DE LA HENDIDURA DE REFRIGERACION (10), - UNIENDOSE LA ABERTURA DE DESALIMENTACION (14) A UNA CAMARA DE RETORNO DE LIQUIDO REFRIGERANTE (15).
Description
Dispositivo de refrigeración para la
refrigeración de un cilindro para la laminación de una banda,
especialmente de una banda metálica.
La presente invención se refiere a un dispositivo
y a un procedimiento, respectivamente, para la refrigeración de un
cilindro con un eje de cilindro que se extiende en dirección
horizontal y una envolvente de cilindro para la laminación de una
banda, especialmente de una banda metálica, según los preámbulos de
las reivindicaciones 1 y 12, respectivamente, conocidos a partir del
documento JP 04 028 407 A.
Habitualmente los cilindros son refrigerados
impulsándolos con agua desde toberas de pulverización. En este
caso, son necesarias grandes cantidades de agua para mantener el
cilindro a un nivel bajo de temperatura (60 - 80ºC). Además, también
la evacuación de las cantidades de agua representa un problema,
puesto que la cantidad de agua de descarga puede formar un remanso
que puede impedir que el agua de refrigeración fresca alcance la
superficie de los cilindros.
Se conoce por el documento DE 36 16 070 un
dispositivo de refrigeración con las características mencionadas
al principio. En esta publicación, el líquido de refrigeración es
alimentado al intersticio de refrigeración a través de un orificio
de alimentación que está dispuesto en el extremo inferior del
cuerpo de refrigeración y es descargado de nuevo fuera del
intersticio de refrigeración a través de un orificio de descarga
que está dispuesto en el extremo superior del cuerpo de
refrigeración.
En las disposiciones descritas en el documento DE
36 16 070 A1 así como en el documento JP 04 02 407 A es un
inconveniente que la obturación del intersticio de refrigeración se
realiza presionando el cuerpo de refrigeración en el cilindro. De
esta manera se pueden producir daños en la envolvente del cilindro,
que pueden provocar de nuevo marcas sobre la banda a laminar.
Por lo tanto, el cometido de la presente
invención consiste en poner a disposición un dispositivo de
refrigeración para un cilindro refrigerado con la llamada
refrigeración por intersticio, en la que se evitan con seguridad
los daños del cilindro a través del cuerpo de refrigeración.
El cometido se soluciona porque el cuerpo de
refrigeración presenta también en su extremo superior un
intersticio de alimentación para la alimentación del líquido de
refrigeración al intersticio de refrigeración y presenta en la
sección media un ensanchamiento en forma de difusor, porque los
orificios de alimentación están configurados en forma de tobera y
porque el orificio de descarga para la descarga del líquido de
refrigeración desde el intersticio de refrigeración está dispuesto
en el ensanchamiento en forma de difusor.
En efecto, de esta manera el líquido de
refrigeración, alimentado a través del orificio de alimentación
superior configurado en forma de tobera, puede circular en el
intersticio de refrigeración en virtud de la dirección de
alimentación hacia abajo hacia la sección media y el líquido de
refrigeración alimentado a través del orificio de alimentación
inferior configurado en forma de tobera puede circular en el
intersticio de refrigeración igualmente en virtud de la dirección de
alimentación hacia arriba igualmente hacia la sección media, de
manera que no puede salir líquido de refrigeración por el extremo
superior como tampoco por el extremo inferior. En la sección media
confluyen entonces las corrientes de líquido de refrigeración según
el principio de contracorriente y se frenan mutuamente y en virtud
del ensanchamiento en forma de difusor. De esta manera, el líquido
de refrigeración puede ser descargado entonces a través del
orificio de descarga a la cámara de retorno del líquido de
refrigeración.
Cuanto el orificio de alimentación superior y/o
el orificio de alimentación interior son regulables, entonces se
puede ajustar mejor la dirección de alimentación y/o la cantidad del
líquido de refrigeración alimentada.
Cuando en los extremos laterales del cuerpo de
refrigeración están dispuestas juntas de obturación de cierre, no
puede salir tampoco lateralmente ningún líquido de refrigeración.
Para la adaptación del intersticio de refrigeración a la anchura de
la banda a laminar se pueden regular las juntas de obturación con
preferencia en paralelo al eje del cilindro.
Cuanto el orificio de alimentación superior y/o
el orificio de alimentación inferior presentan subdivisiones que se
extiende paralelamente al eje del cilindro, a través del control
selectivo del líquido de refrigeración alimentado se puede influir
sobre la ondulación del cilindro condicionada por la temperatura y,
por lo tanto, sobre la planeidad de la banda a la laminar. Como una
alternativa a la subdivisión de los orificios de alimentación de un
cuerpo de refrigeración se pueden disponer evidentemente también
varios cuerpos de refrigeración adyacentes entre sí.
Otros detalles de deducen de la descripción
siguiente de un ejemplo de realización. En este caso:
La figura 1 muestra un cilindro con un cuerpo de
refrigeración desde el lateral, y
La figura 2 muestra el cuerpo de refrigeración
visto desde el cilindro.
\newpage
Según la figura 1, un cilindro 1 presenta una
envolvente cilíndrica 2. La envolvente cilíndrica 2 es girada
durante el funcionamiento en un sentido de giro de trabajo alrededor
de un eje de cilindro 3, que se extiende en dirección horizontal.
El sentido de giro de trabajo está indicado a través de la flecha
4.
El cilindro 1 está dispuesto por encima de una
banda metálica 5 a laminar y colabora durante el funcionamiento con
otro cilindro dispuesto debajo de la banda metálica 5 a laminar.
Este otro cilindro no se representa para mayor claridad. Tampoco se
representan un cilindro de apoyo y un cilindro intermedio, que
pueden estar asociados, dado el caso, al cilindro 1.
Junto al cilindro 1 está dispuesto al menos un
cuerpo de refrigeración 6. El cuerpo de refrigeración 6 se extiende
paralelamente al eje del cilindro 3 y presenta un extremo superior
7, un extremo inferior 8 y una sección media 9. Como se deduce a
partir de la figura 1, el cuerpo de refrigeración 6 abraza al
cilindro 1 sobre una parte de su envolvente cilíndrica 2 y forma con
la envolvente cilíndrica 2 un intersticio de refrigeración 10 para
un líquido de refrigeración, por ejemplo agua. Además, se muestra
claramente que la envolvente cilíndrica 3 presenta durante el
funcionamiento dentro del intersticio de refrigeración 10 una
componente de la velocidad circunferencial dirigida hacia arriba. El
intersticio de refrigeración 10, es decir, la distancia del cuerpo
de refrigeración 6 con respecto al cilindro 1, es ajustable.
La refrigeración del cilindro 1 se realiza de la
siguiente manera:
En el extremo inferior 8 del cuerpo de
refrigeración 6 está dispuesto un orificio de alimentación inferior
11 configurado en forma de tobera para la alimentación de líquido de
refrigeración. A través del orificio de alimentación inferior 11 se
alimenta bajo presión, por ejemplo de 3 a 6 bares, una parte del
líquido de refrigeración, en general la mayor parte del líquido de
refrigeración, por ejemplo 70 - 90%, al intersticio de
refrigeración. En virtud de la presión de inyección en combinación
con la dirección de alimentación, que está predeterminada por el
orificio de alimentación inferior 11, esta parte del líquido de
refrigeración es transportada en el intersticio de refrigeración 10
hacia arriba.
En el extremo superior 7 del cuerpo de
refrigeración 6 está dispuesto un orificio de alimentación superior
12 configurado igualmente en forma de tobera para la alimentación de
líquido de refrigeración. A través del orificio de alimentación
superior 12 se alimenta igualmente bajo presión, por ejemplo de 3 a
6 bares, una parte del líquido de refrigeración, en general sólo una
fracción del líquido de refrigeración, por ejemplo de 10 a 30%, al
intersticio de refrigeración 10. En virtud de la presión de
inyección en combinación con la dirección de alimentación, que está
predeterminada a través del orificio de alimentación superior 10,
se transporta esta parte del líquido de refrigeración en el
intersticio de refrigeración 10 hacia abajo.
En la sección media 9, el cuerpo de refrigeración
6 presenta un ensanchamiento 13 en forma de difusor, de manera que
el intersticio 10 es mayor en la región del ensanchamiento 13 que
en la región restante. El ensanchamiento 13 actúa como difusor, en
el que confluyen el líquido de refrigeración alimentado desde
arriba y el líquido de refrigeración alimentado desde abajo en el
principio de contracorriente y se frenan mutuamente y en virtud del
ensanchamiento 13. Dentro del ensanchamiento 13 están dispuestos
orificios de descarga 14 para la descarga del líquido de
refrigeración desde el intersticio de refrigeración 10, que están
conectados con una cámara de retorno 15 del líquido de
refrigeración.
Por lo tanto, el líquido de refrigeración circula
desde los orificios de alimentación 11, 12 hacia los orificios de
descarga 14 y es conducido desde allí a la cámara de retorno 15 del
líquido de refrigeración. De esta manera no puede salir líquido de
refrigeración ni por el extremo superior 7 ni por el extremo
inferior 8, aunque el cuerpo de refrigeración 6 no se apoye
mecánicamente en la envolvente cilíndrica 2.
El asiento del ensanchamiento 13 se puede
seleccionar, en principio, libremente. Pero en el ejemplo de
realización, el ensanchamiento 13 está dispuesto con preferencia más
cerca del orificio de alimentación superior 12, puesto que a través
de éste, en oposición al orificio de alimentación inferior 11,
solamente se alimenta una fracción del líquido de refrigeración.
El líquido de refrigeración, que es conducido a
la cámara de retorno 15 del líquido de refrigeración, se puede
refrigerar de nuevo en un intercambiador de calor no representado y
luego de nuevo se puede alimentar a los orificios de alimentación
11, 12, de manera que resulta un circuito cerrado de líquido de
refrigeración.
La dirección de alimentación de los orificios de
alimentación 11, 12 depende de la orientación de los orificios de
alimentación 11, 12. Por lo tanto, para conducir el líquido de
refrigeración, que es alimentado desde el orificio de alimentación
superior 12 al intersticio de refrigeración 10, de una manera
selectiva hacia abajo, se dirige el orificio de alimentación
superior 12 hacia abajo. A la inversa, también el orificio de
alimentación inferior 11 está dirigido hacia abajo, para conducir el
líquido de refrigeración, que es alimentado desde el orificio de
alimentación inferior 11 al intersticio de refrigeración 10, de una
manera selectiva hacia arriba. Para el control de la cantidad de
líquido de refrigeración alimentada, se pueden ajustar
adicionalmente los orificios de alimentación 11, 12. Esto se indica
en la figura 1 a través de las flechas 16.
Como se deduce a partir de la figura 2, el cuerpo
de refrigeración 6 presenta extremos laterales 17, 18, en los que
están dispuestas juntas de obturación de cierre 19, 20. Por medio
de estas juntas de obturación de cierre 19, 20 se impide una salida
del líquido de refrigeración por los extremos laterales 17, 18 del
cuerpo de refrigeración 6. Las juntas de obturación de cierre 18, 20
están configuradas de una manera conocida en sí, por ejemplo como
juntas de obturación laberínticas. Como se indica a través de las
flechas 21, 22, las juntas de obturación de cierre 19, 20 son
ajustables para la adaptación de la anchura del intersticio de
refrigeración 10 a la anchura de la banda metálica 5.
Por último, se deduce todavía a partir de la
figura 2 que el orificio de alimentación superior 12 presenta
subdivisiones 23 paralelamente al eje del cilindro 3. De esta
manera, vistas en dirección axial, se pueden alimentar diferentes
cantidades de líquido de refrigeración en el intersticio de
refrigeración 10. Por lo tanto, se pueden conducir diferentes
cantidades de líquido de refrigeración a través de las
subdivisiones individuales 23. De esta manera, a través del control
selectivo del líquido de refrigeración alimentado en las
subdivisiones individuales 23, se puede influir sobre la ondulación
del cilindro 1, condicionada por la temperatura, (la llamada corona
térmica) y, por lo tanto, sobre la planeidad de la banda metálica 5
a laminar. Por el mismo motivo, también el orificio de alimentación
inferior 11 presenta subdivisiones 24 paralelamente al eje del
cilindro 3. Las subdivisiones individuales 23, 24 se pueden ajustar
según el ejemplo de realización, y en particular de una manera
independiente entre sí.
Cuando las subdivisiones 23, 24 están ajustadas
de forma diferente, se podría producir un flujo transversal del
líquido de refrigeración en el intersticio de refrigeración 10.
Para impedir tal flujo transversal, están dispuestas juntas de
obturación de separación 25 entre las subdivisiones 23, 24. Éstas
son desplazables y, por lo tanto, ajustables -con preferencia
sin discontinuidad- de una manera independiente entre sí
paralelamente al eje del cilindro.
Como una alternativa al empleo de subdivisiones
23, 24 dentro de un único cuerpo de refrigeración 6, es posible
también evidentemente disponer varios cuerpos de refrigeración 6
adyacentes.
Finalmente hay que mencionar todavía que el
cuerpo de refrigeración 6 podría estar dispuesto también en el
cilindro inferior 5. En este caso:
- -
- la envolvente cilíndrica presentaría durante el funcionamiento dentro del intersticio de refrigeración una componente de la velocidad circunferencial dirigida hacia abajo,
- -
- la mayor parte del líquido de refrigeración sería alimentada a través del orificio de alimentación superior, y
- -
- el ensanchamiento estaría dispuesto más cerca del orificio de alimentación inferior.
Por lo demás, permanecería igual la estructura
del dispositivo de refrigeración.
| 1 | Cilindro |
| 2 | Envolvente cilíndrica |
| 3 | Eje del cilindro |
| 4, 16, 21, 22 | Flechas |
| 5 | Banda metálica |
| 6 | Cuerpo de refrigeración |
| 7 | Extremo superior |
| 8 | Extremo inferior |
| 9 | Sección media |
| 10 | Intersticio de refrigeración |
| 11 | Orificio de alimentación inferior |
| 12 | Orificio de alimentación superior |
| 13 | Ensanchamiento |
| 14 | Orificios de descarga |
| 15 | Cámara de retorno del líquido de refrigeración |
| 17, 18 | Extremos laterales |
| 19, 20 | Juntas de obturación de cierre |
| 23, 24 | Subdivisiones |
| 25 | Juntas de obturación de separación |
Claims (14)
1. Dispositivo de refrigeración para la
refrigeración de un cilindro con un eje de cilindro (3), que se
extiende en dirección horizontal, y una envolvente cilíndrica (2)
para la laminación de una banda (5), especialmente de una banda
metálica (5),
- -
- donde junto al cilindro (1) está dispuesto al menos un cuerpo de refrigeración (6), que se extiende paralelamente al eje del cilindro (3), con extremos laterales (17, 18), con un extremo superior (7), un extremo inferior (8) y una sección media (8),
- -
- donde el cuerpo de refrigeración (6) abarca al cilindro (1) sobre una parte de su envolvente cilíndrica (2) y forma con la envolvente cilíndrica (2) un intersticio de refrigeración (10) para el líquido de refrigeración, caracterizado porque
- -
- el cuerpo de refrigeración (6) presenta en su extremo superior y en su extremo inferior (7, 8) un orificio de alimentación superior y un orificio de alimentación inferior (11, 12) para la alimentación del líquido de refrigeración al intersticio de refrigeración (10) y presenta en la sección media (9) un ensanchamiento (13) en forma de difusor,
- -
- donde los orificios de alimentación (11, 12) están configurados en forma de toberas,
- -
- donde en el ensanchamiento (13) en forma de difusor está dispuesto al menos un orificio de descarga (14) para la descarga del líquido de refrigeración desde el intersticio de refrigeración (10),
- -
- donde el orificio de descarga (14) está conectado con una cámara de retorno (15) del líquido de refrigeración.
2. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 1, caracterizado porque el orificio de
alimentación superior y/o el orificio de alimentación inferior (11,
12) son regulables.
3. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en los extremos
laterales (17, 18) del cuerpo de refrigeración (6) están dispuestas
juntas de obturación de cierre (19, 20).
4. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 3, caracterizado porque las juntas de
obturación de cierre (19, 20) son regulables paralelamente al eje
del cilindro (3).
5. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
orificio de alimentación superior y/o el orificio de alimentación
inferior (11, 12) presentan subdivisiones (23, 24) paralelamente al
eje del cilindro (3).
6. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 5, caracterizado porque las subdivisiones
(23, 24) son regulables -con preferencia de manera independiente
entre sí-.
7. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque las subdivisiones
(23, 24) están separadas entre sí por medio de juntas de obturación
de separación (25).
8. Dispositivo de refrigeración según la
reivindicación 7, caracterizado porque las juntas de
obturación de separación (25) son ajustables -con preferencia sin
discontinuidad-.
9. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el intersticio
de regulación (10) es ajustable.
10. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque de los
orificios de alimentación superior e inferior (11, 12), uno está
configurado como orificio de alimentación principal y otro está
configurado como orificio de alimentación secundario y porque el
ensanchamiento (13) en forma de difusor está dispuesta más cerca del
orificio de alimentación secundario que del orificio de
alimentación principal.
11. Dispositivo de refrigeración según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
de refrigeración (6) está configurado de tal forma que la envolvente
cilíndrica (2) presenta durante el funcionamiento, dentro del
intersticio de refrigeración (10), una componente de la velocidad
dirigida hacia arriba.
12. Procedimiento de refrigeración un cilindro
para la laminación de una banda (5), especialmente de una banda
metálica (5), cuyo eje de cilindro (3) se extiende en dirección
horizontal y está rodeado por una envolvente cilíndrica (2),
- -
- donde junto al cilindro (1) está dispuesto al menos un cuerpo de refrigeración (6), que se extiende paralelamente al eje del cilindro (3), con extremos laterales (17, 18), con un extremo superior (7), un extremo inferior (8) y una sección media (8),
- -
- donde el cuerpo de refrigeración (6) abarca al cilindro (1) sobre una parte de su envolvente cilíndrica (2) y forma con la envolvente cilíndrica (2) un intersticio de refrigeración (10) para el líquido de refrigeración, caracterizado porque
- -
- una primera parte de un líquido de refrigeración es inyectada desde el extremo superior (7) bajo presión hacia abajo al intersticio de refrigeración (10),
- -
- porque una segunda parte del líquido de refrigeración es inyectada desde el extremo inferior (8) bajo presión hacia arriba al intersticio de refrigeración (10),
- -
- porque la primera y la segunda parte del líquido de refrigeración confluyen en un ensanchamiento (13) en forma de difusor y
- -
- porque el líquido de refrigeración es alimentado desde el intersticio de refrigeración (10) a través de al menos un orificio de alimentación (14) dispuesto en el ensanchamiento (13) en forma de difusor.
13. Procedimiento de refrigeración según la
reivindicación 12, caracterizado porque, vistas en dirección
axial, se alimentan diferentes cantidades de líquido de
refrigeración en el intersticio de refrigeración (10).
14. Procedimiento de refrigeración según la
reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque la primera y la
segunda parte del líquido de refrigeración son de tamaño
diferente.
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