ES2687785T3 - Method and apparatus to isolate the cold in cryogenic equipment - Google Patents
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Abstract
Aparato para pulverizar fluido criogénico (2) a una pieza de trabajo (1) que comprende - una tubería (3) de alimentación de fluido criogénico, - al menos una boquilla (4) de distribución para distribuir el fluido criogénico (2), - una envolvente (6) que rodea al menos parte de dicha boquilla (4) de distribución y que tiene una cara frontal con una abertura que está dirigida a la pieza de trabajo (1), - siendo dicha envolvente (6) y dicha pieza de trabajo (1) móviles relativamente entre sí entre una configuración de trabajo y una configuración de mantenimiento, - en donde en dicha configuración de mantenimiento la cara frontal de la envolvente (6) no está completamente cerrada o cubierta por la pieza de trabajo (1), - estando dicha envolvente (6) dispuesta para formar un espacio esencialmente cerrado junto con la pieza de trabajo (1) en dicha configuración de trabajo, en el que en dicha configuración de mantenimiento dicha envolvente (6) comprende una barrera que impide o minimiza que el aire ambiente entre la envolvente (6), caracterizado por que dicha barrera comprende una o más cubiertas físicas (22a, 22b) que pueden estar previstas para cubrir dicha abertura.Apparatus for spraying cryogenic fluid (2) to a workpiece (1) comprising - a cryogenic fluid feed pipe (3), - at least one distribution nozzle (4) to distribute the cryogenic fluid (2), - a casing (6) that surrounds at least part of said dispensing nozzle (4) and having a front face with an opening that is directed to the work piece (1), - said casing (6) and said piece of work (1) movable relative to each other between a work configuration and a maintenance configuration, - wherein in said maintenance configuration the front face of the enclosure (6) is not completely closed or covered by the workpiece (1) , - said envelope (6) being arranged to form an essentially closed space together with the workpiece (1) in said working configuration, wherein in said maintenance configuration said envelope (6) comprises a barrier that prevents or minimizes what e Ambient air between the envelope (6), characterized in that said barrier comprises one or more physical covers (22a, 22b) that may be provided to cover said opening.
Description
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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Método y aparato para aislar el frio en un equipamiento criogénicoMethod and apparatus to isolate the cold in cryogenic equipment
La invención se refiere a un aparato para pulverizar un fluido criogénico a una pieza de trabajo que comprende una tubería de alimentación de fluido criogénico, al menos una boquilla de distribución para distribuir el fluido criogénico, una envolvente que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución y que tiene una abertura que está dirigida a la pieza de trabajo, siendo dicha envolvente y dicha pieza de trabajo móviles relativamente entre sí entre una configuración de trabajo y una configuración de mantenimiento, en donde en dicha configuración de mantenimiento la cara frontal de la envolvente no está completamente cerrada o cubierta por la pieza de trabajo, estando dispuesta dicha envolvente para formar un espacio esencialmente cerrado junto con la pieza de trabajo en dicha configuración de trabajo.The invention relates to an apparatus for spraying a cryogenic fluid to a workpiece comprising a cryogenic fluid feed line, at least one distribution nozzle for distributing the cryogenic fluid, an envelope that surrounds at least part of said nozzle of distribution and having an opening that is directed to the workpiece, said envelope and said workpiece being mobile relative to each other between a work configuration and a maintenance configuration, wherein in said maintenance configuration the front face of the The envelope is not completely closed or covered by the workpiece, said envelope being arranged to form an essentially closed space together with the workpiece in said work configuration.
La invención se refiere además a un método para pulverizar un fluido criogénico a una pieza de trabajo en la que dicho fluido criogénico es pulverizado por medio de al menos una boquilla de distribución, y en el que hay prevista una envolvente que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución y que tiene una abertura que está dirigida a la pieza de trabajo, y en el que dicha envolvente y dicha pieza de trabajo pueden estar dispuestas en una configuración de trabajo en la que dicha envolvente forma un espacio esencialmente cerrado junto con dicha pieza de trabajo, y en la que dicha envolvente y dicha pieza de trabajo pueden estar dispuestas en una configuración de mantenimiento en la que dicha abertura de dicha envolvente no está cerrada herméticamente por la pieza de trabajo.The invention further relates to a method for spraying a cryogenic fluid to a workpiece in which said cryogenic fluid is sprayed by means of at least one distribution nozzle, and in which there is provided an envelope surrounding at least part of said distribution nozzle and having an opening that is directed to the workpiece, and wherein said envelope and said workpiece may be arranged in a work configuration in which said envelope forms an essentially enclosed space together with said work piece, and in which said envelope and said work piece may be arranged in a maintenance configuration in which said opening of said envelope is not hermetically sealed by the work piece.
El documento WO 2009/032688 A1 describe un aparato y un método para impedir la formación de escarcha o hielo en las tuberías en un sistema de distribución criogénico y sobre superficies enfriadas criogénicamente expuestas al aire ambiente de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y de la reivindicación 7 respectivamente.WO 2009/032688 A1 describes an apparatus and a method for preventing the formation of frost or ice in the pipes in a cryogenic distribution system and on cryogenically cooled surfaces exposed to ambient air according to the preamble of claim 1 and of claim 7 respectively.
Es bien conocido que los procesos de laminación de metales producen mucho calor y que el método más común para eliminar este calor es pulverizar un refrigerante sobre los rodillos. Los refrigerantes más comunes son agua y queroseno, pero recientemente el uso de fluidos criogénicos ha sido sugerido en el documento WO 2012/110241 A1.It is well known that metal rolling processes produce a lot of heat and that the most common method to remove this heat is to spray a coolant on the rollers. The most common refrigerants are water and kerosene, but recently the use of cryogenic fluids has been suggested in WO 2012/110241 A1.
Un problema principal con el uso de fluidos criogénicos para la refrigeración en algunos procesos de laminación de metales tales como la laminación en frío de aluminio es que la humedad procedente de la atmósfera circundante puede condensarse sobre el equipamiento y formar agua, hielo o nieve que puede caer a continuación o ser transportada sobre la tira y dañarla.A major problem with the use of cryogenic fluids for cooling in some metal rolling processes such as cold rolling of aluminum is that moisture from the surrounding atmosphere can condense on the equipment and form water, ice or snow that can then fall or be transported on the strip and damage it.
El documento WO 2012/110241 A1 propone prever una envolvente que rodea al menos parte de la boquilla de distribución para pulverizar el fluido criogénico. La envolvente está dispuesta para formar un espacio esencialmente cerrado junto con la pieza de trabajo y comprende medios para mantener el exterior de dichos medios de protección a una temperatura por encima del punto de rocío.WO 2012/110241 A1 proposes to provide an envelope that surrounds at least part of the distribution nozzle to spray the cryogenic fluid. The envelope is arranged to form an essentially enclosed space together with the workpiece and comprises means for maintaining the exterior of said protection means at a temperature above the dew point.
Cuando el sistema de pulverización de acuerdo con el documento WO 2012/110241 A1 está en funcionamiento, es decir cuando se pulveriza fluido criogénico sobre la pieza de trabajo, la envolvente y la pieza de trabajo están dispuestas próximas entre sí y se forma un espacio esencialmente cerrado que impide que el aire atmosférico entre en el área dentro de la envolvente.When the spray system according to WO 2012/110241 A1 is in operation, that is when cryogenic fluid is sprayed on the workpiece, the envelope and the workpiece are arranged close to each other and an essentially space is formed closed that prevents atmospheric air from entering the area inside the enclosure.
Cada cierto tiempo es necesario detener el proceso de pulverización y retraer la boquilla de distribución y la envolvente de la pieza de trabajo para operaciones de mantenimiento. Cuando la boquilla de distribución con la envolvente es retraída de la pieza de trabajo, el interior de la envolvente ya no está cerrado a la atmósfera circundante y el aire ambiente entrará en la envolvente. Como el interior de la envolvente está aún muy frío, hay un cierto riesgo de que se condense la humedad del aire ambiente sobre la envolvente.From time to time it is necessary to stop the spraying process and retract the distribution nozzle and the workpiece envelope for maintenance operations. When the distribution nozzle with the envelope is retracted from the workpiece, the interior of the envelope is no longer closed to the surrounding atmosphere and ambient air will enter the envelope. Since the inside of the envelope is still very cold, there is a certain risk that the humidity of the ambient air will condense on the envelope.
Un objeto de esta invención es evitar la presencia de cualquier cantidad de agua en la envolvente cuando ha sido retraída de la pieza de trabajo.An object of this invention is to avoid the presence of any amount of water in the envelope when it has been retracted from the workpiece.
Otro objeto de la invención es evitar la presencia de humedad en la envolvente mientras la envolvente está siendo retraída de la pieza de trabajo.Another object of the invention is to avoid the presence of moisture in the envelope while the envelope is being retracted from the workpiece.
Otro objeto de la invención es impedir que las gotitas de agua manchen la pieza de trabajo.Another object of the invention is to prevent water droplets from staining the workpiece.
Al menos algunos de estos objetos son conseguidos por un aparato para pulverizar fluido criogénico a una pieza de trabajo que comprendeAt least some of these objects are achieved by an apparatus for spraying cryogenic fluid to a workpiece comprising
- una tubería de alimentación fluido criogénico,- a cryogenic fluid feed pipe,
- al menos una boquilla de distribución para distribuir el fluido criogénico,- at least one distribution nozzle to distribute the cryogenic fluid,
- una envolvente que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución y que tiene una cara frontal con una abertura que está dirigida a la pieza de trabajo,- an envelope that surrounds at least part of said distribution nozzle and that has a front face with an opening that is directed to the workpiece,
- siendo dicha envolvente y dicha pieza de trabajo móviles relativamente entre sí entre una configuración de trabajo y- said envelope and said workpiece being mobile relative to each other between a work configuration and
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una configuración de mantenimiento,a maintenance setup,
- en el que en dicha configuración de mantenimiento la cara frontal de la envolvente no está completamente cerrada o cubierta por la pieza de trabajo,- in which in said maintenance configuration the front face of the enclosure is not completely closed or covered by the workpiece,
- estando dicha envolvente dispuesta para formar un espacio esencialmente cerrado junto con la pieza de trabajo en dicha configuración de trabajo,- said envelope being arranged to form an essentially closed space together with the work piece in said work configuration,
y que está caracterizado por queand that is characterized by
en dicha configuración de mantenimiento dicha envolvente comprende una barrera que impide o minimiza que el aire ambiente entre en la envolvente y en donde dicha barrera comprende una o más cubiertas físicas que pueden estar previstas para cubrir dicha abertura.in said maintenance configuration said envelope comprises a barrier that prevents or minimizes ambient air from entering the envelope and wherein said barrier comprises one or more physical covers that may be provided to cover said opening.
El método de la invención para pulverizar un fluido criogénico a una pieza de trabajo en el que dicho fluido criogénico es pulverizado por medio de al menos una boquilla de distribución, y en el que hay prevista una envolvente que rodea al menos parte de dicha boquilla de distribución y que tiene una abertura que está dirigida a la pieza de trabajo, en el que dicha envolvente y dicha pieza de trabajo pueden estar dispuestas en una configuración de trabajo en la que dicha envolvente forma un espacio esencialmente cerrado junto con dicha pieza de trabajo, y en el que dicha envolvente y dicha pieza de trabajo pueden estar dispuestas en una configuración de mantenimiento en la que dicha abertura de dicha envolvente no está cerrada herméticamente por la pieza de trabajo, está caracterizado por que en dicha configuración de mantenimiento dicha abertura está cerrada herméticamente por medio de una barrera que impide o minimiza que el aire ambiente entre en la envolvente, en el que dicha barrera comprende una o más cubiertas que están previstas para cubrir dicha abertura en dicha configuración de mantenimiento.The method of the invention for spraying a cryogenic fluid to a workpiece in which said cryogenic fluid is sprayed by means of at least one distribution nozzle, and in which there is provided an envelope surrounding at least part of said nozzle of distribution and having an opening that is directed to the work piece, in which said envelope and said work piece can be arranged in a work configuration in which said envelope forms an essentially closed space together with said work piece, and wherein said envelope and said workpiece can be arranged in a maintenance configuration in which said opening of said envelope is not hermetically sealed by the workpiece, is characterized in that in said maintenance configuration said opening is closed hermetically through a barrier that prevents or minimizes ambient air entering the enclosure, in the that said barrier comprises one or more covers that are intended to cover said opening in said maintenance configuration.
Cuando un fluido criogénico, tal como nitrógeno líquido, es pulverizado, el fluido criogénico se evaporará y desplazará al aire del volumen confinado por la envolvente y la pieza de trabajo. La envolvente será llenada con fluido criogénico líquido y gaseoso.When a cryogenic fluid, such as liquid nitrogen, is sprayed, the cryogenic fluid will evaporate and displace the volume confined by the envelope and the workpiece into the air. The envelope will be filled with liquid and gaseous cryogenic fluid.
La envolvente está preferiblemente provista de una abertura alineada con el orificio de la boquilla o boquillas de distribución. El término "alineada" significará que el orificio de la boquilla y la abertura de la cara frontal de la envolvente están dispuestos de tal modo que el fluido criogénico que deja la boquilla de distribución pasa parte del interior de la envolvente, que es el espacio esencialmente cerrado, y luego deja la envolvente a través de dicha abertura en la cara frontal de la envolvente para ser pulverizado a o sobre la pieza de trabajo.The envelope is preferably provided with an opening aligned with the hole of the nozzle or distribution nozzles. The term "aligned" will mean that the opening of the nozzle and the opening of the front face of the envelope are arranged such that the cryogenic fluid that leaves the distribution nozzle passes part of the interior of the envelope, which is essentially the space closed, and then leaves the envelope through said opening in the front face of the envelope to be sprayed to or over the workpiece.
La envolvente podría rodear solamente una boquilla de distribución o más de una boquilla de distribución, es decir dos o más boquillas de distribución. Preferiblemente todas las boquillas de distribución para alimentar el fluido criogénico están situadas dentro de una envolvente.The envelope could surround only one distribution nozzle or more than one distribution nozzle, that is two or more distribution nozzles. Preferably all distribution nozzles for feeding the cryogenic fluid are located within an envelope.
De acuerdo con la invención la cara frontal abierta de la envolvente está cerrada por la pieza de trabajo cuando la boquilla de distribución para pulverizar el fluido criogénico y la pieza de trabajo están en configuración de trabajo. El término "configuración de trabajo" significará que la boquilla de distribución y la pieza de trabajo están dispuestas de tal manera que el fluido criogénico puede ser pulverizado sobre la pieza de trabajo sin provocar condensación del vapor de agua/humedad atmosférica sobre la pieza de trabajo o dentro de la envolvente. En particular, en la configuración de trabajo la envolvente y la pieza de trabajo forma un espacio esencialmente cerrado.According to the invention, the open front face of the envelope is closed by the workpiece when the distribution nozzle for spraying the cryogenic fluid and the workpiece are in work configuration. The term "work configuration" means that the distribution nozzle and the workpiece are arranged in such a way that the cryogenic fluid can be sprayed on the workpiece without causing condensation of water vapor / atmospheric moisture on the workpiece. or inside the envelope. In particular, in the work configuration the envelope and the workpiece form an essentially enclosed space.
La superficie exterior de la envolvente es preferiblemente mantenida a una temperatura superior a la temperatura del punto de rocío. El punto de rocío es definido como la temperatura a la que a una presión dada se condensará en agua el vapor de agua. De acuerdo con la invención, la temperatura de las paredes exteriores de la envolvente estará por encima del punto de rocío del aire ambiente circundante. En particular, el exterior de la envolvente permanecerá a una temperatura de al menos unos pocos grados centígrados por encima de la temperatura del punto de rocío del aire ambiente. En una realización preferida la superficie exterior de la envolvente es mantenida al menos a la temperatura de la atmósfera circundante. Por ello, se evita la condensación de vapor de agua en la superficie exterior de la envolvente.The outer surface of the envelope is preferably maintained at a temperature higher than the dew point temperature. The dew point is defined as the temperature at which at a given pressure the water vapor will condense into water. According to the invention, the temperature of the outer walls of the envelope will be above the dew point of the surrounding ambient air. In particular, the exterior of the envelope will remain at a temperature of at least a few degrees Celsius above the dew point temperature of the ambient air. In a preferred embodiment the outer surface of the envelope is maintained at least at the temperature of the surrounding atmosphere. Therefore, condensation of water vapor on the outer surface of the enclosure is avoided.
La envolvente comprende preferiblemente un recinto, una cobertura o un elemento a modo de caja con una abertura prevista para ser girada hacia la pieza de trabajo. El borde de la envolvente que está dirigido hacia la pieza de trabajo está diseñado preferiblemente para formar un cierre hermético con la pieza de trabajo.The envelope preferably comprises an enclosure, a cover or a box-like element with an opening intended to be turned towards the workpiece. The edge of the envelope that is directed towards the workpiece is preferably designed to form a seal with the workpiece.
Para mantenimiento o para otras operaciones es posible retraer la boquilla de distribución con la envolvente y la pieza de trabajo una de otra. Esa configuración cuando la boquilla de distribución con la envolvente de la pieza de trabajo no están posicionadas juntas entre sí, no hacen tope entre sí y cuando la abertura de la cara frontal de la envolvente no está completamente cerrada o cubierta por la pieza de trabajo será llamada la "configuración de mantenimiento".For maintenance or other operations it is possible to retract the distribution nozzle with the envelope and the work piece from each other. That configuration when the distribution nozzle with the workpiece envelope is not positioned together, does not abut each other and when the opening of the front face of the envelope is not completely closed or covered by the workpiece will be called the "maintenance configuration".
De acuerdo con la invención en la configuración de mantenimiento se ha previsto una barrera que cierra herméticamente la abertura en la cara frontal de la envolvente para evitar la intrusión de aire ambiente a la envolvente. Así la barrera impide que el vapor de agua entre en la envolvente y las gotitas de agua manchen la pieza de trabajo. La barrera impide que ocurran la condensación o la formación de hielo dentro del espacio cerrado, sobre las boquillas o sobre la pieza deIn accordance with the invention in the maintenance configuration a barrier is provided that hermetically closes the opening in the front face of the envelope to avoid the intrusion of ambient air into the envelope. Thus the barrier prevents water vapor from entering the envelope and water droplets stain the workpiece. The barrier prevents condensation or icing from occurring inside the enclosed space, on the nozzles or on the workpiece.
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trabajo debido a que la atmósfera ambiente es excluida y el espacio interior de la envolvente solamente contiene gas seco frío.work because the ambient atmosphere is excluded and the interior space of the envelope only contains cold dry gas.
De acuerdo con la invención la barrera comprende una o más cubiertas físicas que pueden estar previstos para cubrir la abertura en la cara frontal de la envolvente. Preferiblemente, las cubiertas están conectadas de manera móvil a la envolvente. Por ejemplo, las cubiertas pueden ser hechas girar, hechas deslizar y/o hechas pivotar u oscilar con relación a la envolvente con el fin de cerrar la abertura de la cara frontal. Ejemplos de tales cubiertas son láminas de cubierta, puertas o medios parecidos a una puerta, puertas deslizantes, protecciones, tapas, lamas o elementos de tabique, tales como paredes de tabique.According to the invention, the barrier comprises one or more physical covers that can be provided to cover the opening in the front face of the envelope. Preferably, the covers are mobilely connected to the envelope. For example, the covers can be rotated, slid and / or pivoted or swung relative to the envelope in order to close the opening of the front face. Examples of such covers are cover sheets, doors or door-like means, sliding doors, protections, covers, slats or partition elements, such as partition walls.
De acuerdo con una realización, la envolvente tiene una forma cilíndrica con una abertura sectorial que está dirigida a la pieza de trabajo. Una o más, especialmente dos, cubiertas están conectadas de manera giratoria a la envolvente y son capaces de moverse en un movimiento esencialmente circular. El movimiento circular de las cubiertas es preferiblemente alrededor del eje de la envolvente cilíndrica.According to one embodiment, the envelope has a cylindrical shape with a sectorial opening that is directed to the workpiece. One or more, especially two, covers are rotatably connected to the envelope and are capable of moving in an essentially circular motion. The circular movement of the covers is preferably around the axis of the cylindrical shell.
De acuerdo con otra realización las cubiertas pueden ser movidas hacia la envolvente para descubrir la abertura en la cara frontal de la envolvente. Las cubiertas pueden por ejemplo deslizar o girar hacia la envolvente. La envolvente podría estar provista de un carril de guía, una ranura de guía, una barra de guía o una placa de guía a lo largo de la cual se permite que se mueva la cubierta.According to another embodiment the covers can be moved towards the envelope to discover the opening in the front face of the envelope. The covers can for example slide or rotate towards the envelope. The envelope could be provided with a guide rail, a guide groove, a guide bar or a guide plate along which the cover is allowed to move.
La posición y/o movimiento de la cubierta o cubiertas está preferiblemente ligado a la posición relativa de la boquilla de distribución y de la envolvente con respecto a la pieza de trabajo. Cuando la envolvente está posicionada cerca de la pieza de trabajo como en la configuración de trabajo, la cubierta o las cubiertas son movidas hacia la envolvente y la abertura en la envolvente es descubierta por la cubierta o cubiertas pero cerrada herméticamente por la pieza de trabajo. Al aumentar la distancia de la envolvente desde la pieza de trabajo la cubierta o cubiertas cubren cada vez más la abertura en la cara frontal de la envolvente.The position and / or movement of the cover or covers is preferably linked to the relative position of the distribution nozzle and the envelope with respect to the workpiece. When the envelope is positioned near the work piece as in the work configuration, the cover or covers are moved towards the envelope and the opening in the envelope is discovered by the cover or covers but hermetically closed by the work piece. By increasing the distance of the envelope from the work piece the cover or covers increasingly cover the opening in the front face of the envelope.
Las cubiertas podrían estar ligadas al mecanismo de retracción mediante ranuras de guía u otros medios de manera que la envolvente y la boquilla de distribución son retraídas, el movimiento de retracción hará que la cubierta o cubiertas se cierren. Es también posible mover la cubierta o cubiertas por otros medios tales como un motor o un medio hidráulico. Mediante dicho movimiento de las cubiertas la abertura de la cara frontal de la envolvente está siempre cubierta: en la configuración de trabajo la abertura está cubierta por la pieza de trabajo. Cuando la envolvente es retirada lejos de la pieza de trabajo, la abertura se cierra por la cubierta y a una distancia entre ellas la abertura está parcialmente cubierta por la cubierta y parcialmente por la pieza de trabajo.The covers could be linked to the retraction mechanism by means of guide grooves or other means so that the envelope and the distribution nozzle are retracted, the retraction movement will cause the cover or covers to close. It is also possible to move the cover or covers by other means such as an engine or a hydraulic means. By means of said movement of the covers the opening of the front face of the envelope is always covered: in the work configuration the opening is covered by the work piece. When the envelope is removed away from the workpiece, the opening is closed by the cover and at a distance between them the opening is partially covered by the cover and partially by the workpiece.
Como se ha descrito anteriormente la cubierta puede ser movida preferiblemente hacia la envolvente en la configuración de la pieza de trabajo. Por ello se prefiere que la envolvente comprenda un espacio o cavidad para la cubierta o cubiertas donde son fijadas. Es además posible calentar y/o purgar de manera continua el espacio o cavidad con un gas inerte u otro gas seco. El gas inerte, por ejemplo, nitrógeno gaseoso, tiene preferiblemente la temperatura ambiente.As described above, the cover can preferably be moved towards the envelope in the workpiece configuration. Therefore, it is preferred that the enclosure comprises a space or cavity for the roof or decks where they are fixed. It is also possible to continuously heat and / or purge the space or cavity with an inert gas or other dry gas. The inert gas, for example, nitrogen gas, preferably has room temperature.
Mediante calentamiento y/o purgado las cubiertas son mantenidas a una temperatura suficientemente elevada de tal manera que cuando dejan la envolvente para cerrar o sellar la abertura, el exterior de la cubierta o cubiertas esté a una temperatura suficientemente elevada para impedir la condensación o la formación de hielo sobre sus superficies exteriores. Preferiblemente la temperatura de la cubierta o cubiertas es mantenida en el punto de rocío o por encima del mismo de la temperatura ambiente circundante.By heating and / or purging the covers are maintained at a sufficiently high temperature such that when they leave the envelope to close or seal the opening, the exterior of the cover or covers is at a temperature sufficiently high to prevent condensation or formation of ice on its outer surfaces. Preferably the temperature of the cover or covers is maintained at or above the dew point of the surrounding ambient temperature.
De acuerdo con otra realización una cortina de gas inerte impide que el aire ambiente entre en la envolvente además de la barrera física o de la cubierta o cubiertas. El gas es soplado paralelo al plano de la abertura y/o en una dirección desde dentro de la envolvente al exterior de la envolvente formando un flujo de gas que sale de la envolvente. Por ello, el aire ambiente es empujado lejos de la abertura y se impide la entrada de aire húmedo a la envolvente.According to another embodiment, an inert gas curtain prevents ambient air from entering the envelope in addition to the physical barrier or the cover or covers. The gas is blown parallel to the plane of the opening and / or in a direction from inside the envelope to the outside of the envelope forming a flow of gas leaving the envelope. Therefore, the ambient air is pushed away from the opening and the entry of moist air into the enclosure is prevented.
La presión del gas soplado en la proximidad del hueco entre la envolvente y la pieza de trabajo es controlada preferiblemente para que esté por encima de la presión atmosférica del aire ambiente circundante y por encima de la presión interior del espacio esencialmente cerrado. Esto asegura que el aire no es succionado al espacio esencialmente cerrado y que ningún refrigerante gaseoso deja el espacio esencialmente cerrado a través de dicho hueco.The pressure of the gas blown in the vicinity of the gap between the envelope and the workpiece is preferably controlled to be above the atmospheric pressure of the surrounding ambient air and above the internal pressure of the essentially enclosed space. This ensures that the air is not sucked into the essentially enclosed space and that no gaseous refrigerant leaves the space essentially closed through said gap.
El flujo de gas que forma la cortina de gas consiste preferiblemente en gas seco. El término ‘gas seco’ significará un gas que no contiene esencialmente vapor de agua o que contiene un nivel de vapor de agua tan bajo que no se forma condensación o hielo cuando éste gas hace contacto con el fluido criogénico o con el equipamiento tal como el borde de la parte interior de la protección que ha sido enfriada por el fluido criogénico. El gas seco impedirá la formación de hielo sobre los medios de protección, especialmente sobre el borde de la abertura. Preferiblemente, el contenido de H2O en el gas seco es menor de 10 ppm o menor de 10 vpm (partes por millón por volumen).The gas flow that forms the gas curtain preferably consists of dry gas. The term 'dry gas' shall mean a gas that does not essentially contain water vapor or that contains a level of water vapor so low that no condensation or ice forms when this gas makes contact with the cryogenic fluid or with the equipment such as the edge of the inner part of the protection that has been cooled by the cryogenic fluid. Dry gas will prevent the formation of ice on the protection means, especially on the edge of the opening. Preferably, the H2O content in the dry gas is less than 10 ppm or less than 10 vpm (parts per million by volume).
De acuerdo con otra realización preferida se utiliza nitrógeno gaseoso como gas seco. La salida de gas o las salidas de gas para suministrar el gas seco a la abertura de la envolvente y al hueco entre la envolvente y la pieza de trabajo están preferiblemente en comunicación hidráulica con una fuente de nitrógeno gaseoso. Es posible utilizar otros gases secos, en particular gases inertes, como gas seco, pero se prefiere el nitrógeno gaseoso.According to another preferred embodiment, nitrogen gas is used as dry gas. The gas outlet or the gas outlets for supplying the dry gas to the envelope opening and the gap between the envelope and the workpiece are preferably in hydraulic communication with a source of gaseous nitrogen. It is possible to use other dry gases, in particular inert gases, such as dry gas, but gaseous nitrogen is preferred.
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La invención es utilizada en particular para la refrigeración en un proceso de laminación de metal de laminación de una tira metálica. En ese caso el espacio esencialmente cerrado es definido por la envolvente y la parte de la superficie exterior del rodillo de trabajo que será enfriada. El rodillo de trabajo es la pieza de trabajo que es pulverizada con el fluido criogénico. En la configuración de trabajo la abertura de la envolvente es cerrada por el rodillo de trabajo formando por ello un interior de espacio esencialmente cerrado. El espacio esencialmente cerrado no incluye preferiblemente la totalidad de la pieza de trabajo, en este caso no incluye la totalidad del rodillo de trabajo. La invención impide la condensación fuera del espacio esencialmente cerrado y así no se forman ni agua, ni hielo ni nieve que podrían caer sobre la tira metálica y dañarla.The invention is used in particular for cooling in a metal rolling process of rolling a metal strip. In that case the essentially closed space is defined by the envelope and the part of the outer surface of the work roller that will be cooled. The work roller is the work piece that is sprayed with the cryogenic fluid. In the working configuration, the envelope opening is closed by the working roller, thereby forming an essentially enclosed space interior. The essentially enclosed space does not preferably include the entire work piece, in this case it does not include the entire work roller. The invention prevents condensation outside the essentially enclosed space and thus no water, ice or snow is formed that could fall on the metal strip and damage it.
En la configuración de mantenimiento, por ejemplo, cuando un rodillo ha de ser cambiado, la abertura de la cara frontal de la envolvente está cubierta por la barrera. La barrera podría ser una barrera física tal como una o más puertas u otras cubiertas.In the maintenance configuration, for example, when a roller is to be changed, the opening of the front face of the envelope is covered by the barrier. The barrier could be a physical barrier such as one or more doors or other decks.
La envolvente podría comprender un miembro de cierre hermético dispuesto para cerrar herméticamente el hueco entre la envolvente y la pieza de trabajo. Preferiblemente, la cubierta o cubiertas están también provistas de un miembro de cierre hermético para cerrar herméticamente el hueco entre la cubierta o cubiertas y la pieza de trabajo y/o entre las propias cubiertas y/o entre la cubierta o cubiertas y la envolvente. El miembro de cierre hermético puede comprender un material elástico, por ejemplo, un material plástico. El miembro de cierre hermético podría también ser realizado por una barrera de presión o un flujo de gas que impide que cualquier gas por debajo del punto de rocío escape del espacio esencialmente cerrado en el área local a la pieza de trabajo.The envelope could comprise a seal member arranged to seal the gap between the envelope and the workpiece. Preferably, the cover or covers are also provided with a sealing member for sealing the gap between the cover or covers and the workpiece and / or between the covers themselves and / or between the cover or covers and the envelope. The sealing member may comprise an elastic material, for example, a plastic material. The sealing member could also be made by a pressure barrier or a gas flow that prevents any gas below the dew point from escaping the essentially closed space in the local area to the workpiece.
De acuerdo con la invención el exterior de la envolvente será mantenido a una temperatura superior al punto de rocío del aire ambiente circundante, preferiblemente superior a la temperatura del aire ambiente circundante. En la configuración de mantenimiento se aplica lo mismo a la cubierta o cubiertas. El medio para mantener la temperatura del exterior de la envolvente y/o de la cubierta o cubiertas en el intervalo deseado puede incluir elementos pasivos, tales como aislamiento térmico, que reducen la tasa de transferencia de calor entre el interior del espacio cerrado y las paredes exteriores de la envolvente y/o de la cubierta o cubiertas. Estos medios comprenden preferiblemente material con un bajo coeficiente de transferencia de calor, por ejemplo, una o más capas de un material sólido con una conductividad térmica baja. Además, los medios para mantener el exterior de dicha envolvente y/o de la cubierta o cubiertas a una temperatura superior al punto de rocío pueden también incluir elementos activos que mantienen la temperatura de pared por encima del punto de rocío mediante suministro de calor, por ejemplo, mediante la provisión de medios de calentamiento, en particular medios de calentamiento eléctricos.According to the invention, the exterior of the envelope will be maintained at a temperature higher than the dew point of the surrounding ambient air, preferably higher than the temperature of the surrounding ambient air. In the maintenance configuration the same applies to the cover or covers. The means for maintaining the temperature of the exterior of the envelope and / or of the cover or covers in the desired range may include passive elements, such as thermal insulation, which reduce the rate of heat transfer between the interior of the enclosed space and the walls exterior of the envelope and / or of the cover or covers. These means preferably comprise material with a low heat transfer coefficient, for example, one or more layers of a solid material with a low thermal conductivity. In addition, the means for maintaining the exterior of said envelope and / or of the cover or decks at a temperature higher than the dew point may also include active elements that maintain the wall temperature above the dew point by means of heat supply, by for example, by the provision of heating means, in particular electric heating means.
De acuerdo con otra realización preferida la envolvente y/o la cubierta o cubiertas son al menos parcialmente de doble pared y una fuente de gas es conectada a un hueco entre dichas paredes. La envolvente y/o la cubierta o cubiertas comprenden una pared interior y una pared exterior y se introduce un gas en el hueco entre estas paredes para actuar como un aislante y para proporcionar una fuente de calor para mantener la pared exterior por encima del punto de rocío. Preferiblemente se utiliza un gas que está a temperatura ambiente o incluso por encima de la temperatura ambiente o que ha sido calentado a una temperatura por encima de la temperatura ambiente.According to another preferred embodiment, the envelope and / or the cover or covers are at least partially double-walled and a gas source is connected to a gap between said walls. The envelope and / or the cover or covers comprise an inner wall and an outer wall and a gas is introduced into the gap between these walls to act as an insulator and to provide a source of heat to keep the outer wall above the point of Dew. Preferably a gas is used that is at room temperature or even above room temperature or that has been heated to a temperature above room temperature.
Se prefiere además que el hueco entre las paredes de la envolvente y/o entre las paredes de la cubierta o cubiertas comprenda una salida de gas en o cerca del hueco entre la envolvente y/o la cubierta o cubiertas y la pieza de trabajo. Al menos parte del gas que es introducido al hueco entre las paredes de la envolvente y/o de la cubierta o cubiertas fluye fuera de la salida de gas cerca de la pieza de trabajo. El gas actúa como un cierre hermético de gas o barrera de presión e impide que el aire atmosférico entre a través de este hueco al espacio esencialmente cerrado y que el gas enfriado escape desde el espacio cerrado a la proximidad de la pieza de trabajo. Por ello, cualquier condensación es mantenida lejos del espacio esencialmente cerrado y de las partes interiores frías del sistema.It is further preferred that the gap between the walls of the envelope and / or between the walls of the cover or covers comprises a gas outlet at or near the gap between the envelope and / or the cover or covers and the workpiece. At least part of the gas that is introduced into the gap between the walls of the envelope and / or of the cover or covers flows out of the gas outlet near the workpiece. The gas acts as a gas-tight seal or pressure barrier and prevents atmospheric air from entering through this gap to the essentially enclosed space and that the cooled gas escapes from the closed space to the proximity of the workpiece. Therefore, any condensation is kept away from essentially enclosed space and cold interior parts of the system.
En lugar de o además de la salida o salidas de gas mencionadas anteriormente es también posible tener una tubería de alimentación de gas separada para alimentar un gas, preferiblemente un gas caliente, cerca del hueco entre la envolvente y/o la cubierta o cubiertas y la pieza de trabajo que luego actúa como una envolvente o barrera de gas para impedir que el gas frío salga fuera y el aire ambiente entre en el espacio esencialmente cerrado.Instead of or in addition to the gas outlet or outlets mentioned above it is also possible to have a separate gas supply line to feed a gas, preferably a hot gas, near the gap between the envelope and / or the cover or covers and the Workpiece that then acts as a gas envelope or barrier to prevent cold gas from leaving outside and ambient air entering the essentially enclosed space.
La presente invención será descrita a continuación más particularmente a modo de ejemplo con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The present invention will be described below more particularly by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
La fig. 1 muestra esquemáticamente un aparato para pulverizar nitrógeno líquido sobre una pieza de trabajo,Fig. 1 schematically shows an apparatus for spraying liquid nitrogen on a workpiece,
La fig. 2 muestra una realización de la invención,Fig. 2 shows an embodiment of the invention,
La fig. 3 muestra esquemáticamente una sección transversal de otra realización en la configuración de trabajo que es muy similar a la realización de la fig. 2, yFig. 3 schematically shows a cross section of another embodiment in the work configuration that is very similar to the embodiment of fig. 2 and
La fig. 4 muestra esquemáticamente una sección transversal de la realización de la fig. 3 en la configuración de mantenimiento.Fig. 4 schematically shows a cross section of the embodiment of fig. 3 in the maintenance configuration.
La figura 1 muestra esquemáticamente un aparato para pulverizar nitrógeno líquido sobre un rodillo 1 de trabajo que esFigure 1 schematically shows an apparatus for spraying liquid nitrogen on a working roller 1 which is
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utilizado para laminar en frío una tira metálica o una chapa metálica, por ejemplo, una chapa de aluminio. El nitrógeno líquido 2 es suministrado mediante una tubería 3 de suministro a una pluralidad de boquillas 4 de distribución. El nitrógeno líquido deja las boquillas 4 de distribución en forma de chorros 5 de nitrógeno dirigidos a la superficie del rodillo 1. Durante y después del proceso de pulverización el nitrógeno líquido se evapora y forma nitrógeno gaseoso.used to cold laminate a metal strip or sheet metal, for example, an aluminum sheet. Liquid nitrogen 2 is supplied by a supply pipe 3 to a plurality of distribution nozzles 4. The liquid nitrogen leaves the distribution nozzles 4 in the form of nitrogen jets 5 directed to the surface of the roller 1. During and after the spraying process the liquid nitrogen evaporates and forms gaseous nitrogen.
Las boquillas 4 de distribución están rodeadas por un recinto 6 que sirve como una envolvente. El recinto o envolvente 6 tiene en su cara frontal una abertura hacia el rodillo 1 de trabajo. La envolvente 6 está al menos parcialmente diseñada con dobles paredes 7. El nitrógeno gaseoso 8 con temperatura ambiente es proporcionado al hueco entre las dos paredes 7 de la envolvente 6. El nitrógeno gaseoso 8 fluye entre las dos paredes 7 y por ello aísla térmicamente la envolvente 6. La superficie exterior de la envolvente 6 permanece caliente, aunque el nitrógeno líquido se haya evaporado dentro del espacio esencialmente cerrado confinado por la envolvente 6 y el rodillo 1 de trabajo. El gas caliente no solamente aísla la pared exterior, sino que también proporciona calor. El nitrógeno gaseoso seco deja el hueco anular 7 entre las dobles paredes cerca del borde de la abertura de la envolvente 6, es decir en funcionamiento junto al rodillo 1 de trabajo.The distribution nozzles 4 are surrounded by an enclosure 6 that serves as an envelope. The enclosure or envelope 6 has on its front face an opening towards the working roller 1. The envelope 6 is at least partially designed with double walls 7. The gaseous nitrogen 8 at room temperature is provided to the gap between the two walls 7 of the envelope 6. The gaseous nitrogen 8 flows between the two walls 7 and thereby thermally isolates the envelope 6. The outer surface of the envelope 6 remains hot, although liquid nitrogen has evaporated within the essentially enclosed space confined by the envelope 6 and the working roller 1. Hot gas not only insulates the outer wall, but also provides heat. The dry gaseous nitrogen leaves the annular gap 7 between the double walls near the edge of the opening of the envelope 6, that is to say in operation next to the working roller 1.
Además de o alternativamente al aislamiento de doble pared descrito anteriormente, es posible utilizar un calentador de cartucho en la envolvente 6 para calentar las paredes exteriores o parte de las paredes exteriores de la envolvente 6. Es además posible proporcionar las paredes de la envolvente 6 con material aislante y/o construir las paredes de la envolvente de diferentes capas. Como ejemplo, las paredes de la envolvente o una parte de las paredes de la envolvente comprenden una capa exterior de acero inoxidable revestido en su superficie interior y una segunda capa de un material aislante poroso, tal como un aerogel, que está unido a una capa más interior hecha de poliestireno u otro polímero termoplástico.In addition to or alternatively to the double wall insulation described above, it is possible to use a cartridge heater in the envelope 6 to heat the outer walls or part of the outer walls of the envelope 6. It is also possible to provide the walls of the envelope 6 with Insulating material and / or build the walls of the envelope of different layers. As an example, the walls of the envelope or a part of the walls of the envelope comprise an outer layer of stainless steel coated on its inner surface and a second layer of a porous insulating material, such as an airgel, which is attached to a layer more interior made of polystyrene or other thermoplastic polymer.
El gas nitrógeno caliente 9 que deja el hueco 7 actúa como una barrera de gas y bloquea el pequeño hueco entre la envolvente 6 y el rodillo 1 e impide así que el aire entre en el interior de la envolvente 6 y que el gas frío escape. La presión del flujo gaseoso 9 está por encima de la presión atmosférica y por encima de la presión dentro del espacio esencialmente cerrado confinado por la envolvente 6.The hot nitrogen gas 9 leaving the gap 7 acts as a gas barrier and blocks the small gap between the envelope 6 and the roller 1 and thus prevents air from entering the interior of the envelope 6 and the cold gas escaping. The gas flow pressure 9 is above the atmospheric pressure and above the pressure within the essentially enclosed space confined by the envelope 6.
La envolvente 6 comprende un conducto 11 que permite extraer el gas del espacio esencialmente cerrado confinado por la envolvente 6. El flujo de gas a través del conducto 11 es controlado de tal manera que se extrae un exceso de gas nitrógeno de la envolvente 6 y de la superficie del rodillo 1. Ese gas crearía de otro modo una turbulencia que puede afectar a la eficiencia de la pulverización con nitrógeno líquido. Además, el gas nitrógeno inerte potencialmente asfixiante es extraído del entorno de trabajo. Por otro lado, el flujo de gas a través del conducto 11 no debería succionar aire de los alrededores al recinto 6 a través del hueco entre el recinto 6 y el rodillo 1. Esto significa que el flujo de gas a través del conducto 11 es controlado preferiblemente para conseguir un óptimo de los efectos descritos anteriormente. El flujo de gas a través del conducto 11 es controlado preferiblemente dependiendo del diseño del recinto 6, de la presión y flujo del nitrógeno líquido 2, 5 y/o de la presión y flujo del gas seco 8 a través de las dobles paredes 7.The envelope 6 comprises a conduit 11 which allows the gas to be extracted from the essentially enclosed space confined by the envelope 6. The flow of gas through the conduit 11 is controlled in such a way that an excess of nitrogen gas is extracted from the envelope 6 and from the surface of the roller 1. That gas would otherwise create a turbulence that can affect the efficiency of spraying with liquid nitrogen. In addition, the potentially suffocating inert nitrogen gas is extracted from the work environment. On the other hand, the flow of gas through the conduit 11 should not suck air from the surroundings to the enclosure 6 through the gap between the enclosure 6 and the roller 1. This means that the flow of gas through the conduit 11 is controlled. preferably to achieve an optimum of the effects described above. The gas flow through the conduit 11 is preferably controlled depending on the design of the enclosure 6, the pressure and flow of the liquid nitrogen 2, 5 and / or the pressure and flow of the dry gas 8 through the double walls 7.
Preferiblemente, la parte posterior del recinto 6 - por detrás o aguas arriba de las boquillas 4 - y la tubería 3 de alimentación están aisladas para asegurar que esas partes, así como la parte 7 de doble pared están por encima del punto de rocío. Además, se prefiere aislar también el conducto 11 de evacuación, al menos dentro de la región crítica donde cualquier condensación sobre el conducto 11 de evacuación podría quedarse sobre la tira 10.Preferably, the rear part of the enclosure 6 - behind or upstream of the nozzles 4 - and the feed pipe 3 are insulated to ensure that those parts, as well as the double wall part 7 are above the dew point. In addition, it is preferred to also isolate the evacuation conduit 11, at least within the critical region where any condensation on the evacuation conduit 11 could remain on the strip 10.
La fig. 1 muestra el aparato en la configuración de funcionamiento, lo que significa que el rodillo 1, las boquillas 4 y la envolvente 6 están dispuestos de tal modo que el nitrógeno puede ser pulverizado sobre la superficie del rodillo sin que quede nada de agua o condensación sobre el rodillo 1 y en la envolvente 6. La envolvente 6 forma junto con el rodillo 1 un espacio esencialmente cerrado.Fig. 1 shows the apparatus in the operating configuration, which means that the roller 1, the nozzles 4 and the envelope 6 are arranged such that the nitrogen can be sprayed on the surface of the roller without any water or condensation remaining on the roller 1 and the envelope 6. The envelope 6 together with the roller 1 forms an essentially closed space.
Cada cierto tiempo es necesario cambiar el rodillo 1 o realizar algunas operaciones de mantenimiento en el rodillo 1. En ese caso el suministro de nitrógeno líquido a las boquillas 4 de distribución es detenido y el rodillo 1 es retraído desde las boquillas 4 con la envolvente 6 o las boquillas 4 con la envolvente 6 son retraídas del rodillo 1. Esta configuración cuando el rodillo 1 por un lado y las boquillas 4 y la envolvente 6 por el otro lado son retraídos unos de otros será llamada la configuración de mantenimiento. En la configuración de mantenimiento la envolvente 6 ya no está más en contacto directo con el rodillo 1 o en general con la pieza de trabajo.From time to time it is necessary to change the roller 1 or perform some maintenance operations on the roller 1. In that case the supply of liquid nitrogen to the distribution nozzles 4 is stopped and the roller 1 is retracted from the nozzles 4 with the envelope 6 or the nozzles 4 with the envelope 6 are retracted from the roller 1. This configuration when the roller 1 on one side and the nozzles 4 and the envelope 6 on the other side are retracted from each other will be called the maintenance configuration. In the maintenance configuration the envelope 6 is no longer in direct contact with the roller 1 or in general with the workpiece.
Al menos en la primera fase después de que la envolvente 6 y el rodillo 1 han sido retraídos uno del otro, la envolvente 6 contiene aún frío y la humedad en el aire atmosférico que entra en la envolvente 6 o que hace contacto con las boquillas 4 de distribución se condensaría.At least in the first phase after the envelope 6 and the roller 1 have been retracted from each other, the envelope 6 still contains cold and moisture in the atmospheric air entering the envelope 6 or making contact with the nozzles 4 of distribution would condense.
La fig. 2 muestra una realización de la invención para evitar la condensación de aire atmosférico dentro de la envolvente 6 cuando la envolvente 6 y el rodillo 1 son separados uno de otro. Las figs. 3 y 4 muestran una sección transversal de otra realización de la invención que es muy similar a la realización de la fig. 2. En las siguientes figs. 2 a 4 se explicarán juntas y los mismos números de referencia serán utilizados para las mismas características.Fig. 2 shows an embodiment of the invention to prevent condensation of atmospheric air within the envelope 6 when the envelope 6 and the roller 1 are separated from each other. Figs. 3 and 4 show a cross section of another embodiment of the invention that is very similar to the embodiment of fig. 2. In the following figs. 2 to 4 will be explained together and the same reference numbers will be used for the same characteristics.
La envolvente 6 tiene la forma de un cilindro con un rebaje 20 para el rodillo 1 en su cara frontal. En la configuración de trabajo, como se ha mostrado en la fig. 2, el rodillo 1 se ajusta en el rebaje 20. Por ello, el rodillo 1 de trabajo cubre y cierre herméticamente la abertura de la envolvente 6 de manera que el espacio interior de la envolvente 6 está cerrado aThe envelope 6 is in the form of a cylinder with a recess 20 for the roller 1 on its front face. In the work configuration, as shown in fig. 2, the roller 1 is adjusted in the recess 20. Thus, the working roller 1 tightly covers and closes the opening of the envelope 6 so that the interior space of the envelope 6 is closed to
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la atmósfera circundante. El aire ambiente y en particular la humedad no puede entrar en la envolvente 6.the surrounding atmosphere. The ambient air and in particular the humidity cannot enter the envelope 6.
La envolvente 6 comprende una parte exterior fija 21 de forma cilíndrica con el rebaje 20 para el rodillo 1 y dos protecciones interiores móviles 22a, 22b de forma sectorial. Las dos protecciones interiores 22a, 22b son giratorias con respecto al eje de simetría 23 de la envolvente cilíndrica 6. Las protecciones 22a, 22b pueden o bien ser movidas o bien hechas girar a una posición cerrada en la que las protecciones 22a, 22b cubren el rebaje 20 y cierran la envolvente 6 (figs. 2 y 4). O las protecciones 22a, 22b pueden ser movidas a una posición abierta en la que las protecciones 22a, 22b son movidas a la envolvente 6 de tal manera que el rebaje 20 sea abierto (fig. 3). Las paredes laterales 43 de la parte exterior fija 21 están perfiladas para corresponder con la curvatura del rodillo 1 de trabajo de manera que cierren herméticamente contra el rodillo 1 de trabajo, es decir la parte fija 21 es cerrada herméticamente contra el rodillo 1 de trabajo y el camino alrededor de la abertura, en la parte superior, en la parte inferior y en los lados.The envelope 6 comprises a fixed outer part 21 of cylindrical shape with the recess 20 for the roller 1 and two movable inner protections 22a, 22b of sectorial shape. The two inner protections 22a, 22b are rotatable with respect to the axis of symmetry 23 of the cylindrical housing 6. The protections 22a, 22b can either be moved or rotated to a closed position in which the protections 22a, 22b cover the recess 20 and close envelope 6 (figs. 2 and 4). Or the protections 22a, 22b can be moved to an open position in which the protections 22a, 22b are moved to the envelope 6 such that the recess 20 is opened (fig. 3). The side walls 43 of the fixed outer part 21 are profiled to correspond to the curvature of the working roller 1 so that they close tightly against the working roller 1, that is to say the fixed part 21 is hermetically sealed against the working roller 1 and the path around the opening, at the top, at the bottom and on the sides.
Es también posible perfilar las paredes laterales de las protecciones 22a, 22b de tal modo que correspondan con la curvatura del rodillo 1 de trabajo en la configuración de trabajo. En ese caso, se prefiere hacer que las paredes laterales de las protecciones 22a, 22b se solapen en la configuración de mantenimiento.It is also possible to profile the side walls of the protections 22a, 22b so that they correspond to the curvature of the work roller 1 in the work configuration. In that case, it is preferred to make the side walls of the protections 22a, 22b overlap in the maintenance configuration.
De acuerdo con la realización de la fig. 2, ambas protecciones 22a, 22b están provistas de rodillos 38 de contacto. En la configuración de trabajo los rodillos 38 de contacto están en contacto con el rodillo 1 de trabajo y aseguran que el mismo hueco es mantenido entre las protecciones 22a, 22b y el rodillo 1 de trabajo. Las protecciones móviles 22a, 22b permiten que la envolvente 6 se ajuste a muchos tamaños diferentes de rodillos 1 de trabajo variando el grado de abertura del rebaje 20 en la envolvente 6. Mientras los rodillos 38 de contacto están en contacto con el rodillo 1 hay siempre el mismo hueco entre la envolvente 6 o las protecciones 21,22 y el rodillo 1.According to the embodiment of fig. 2, both protections 22a, 22b are provided with contact rollers 38. In the working configuration the contact rollers 38 are in contact with the working roller 1 and ensure that the same gap is maintained between the protections 22a, 22b and the working roller 1. The mobile protections 22a, 22b allow the envelope 6 to fit many different sizes of working rollers 1 by varying the degree of opening of the recess 20 in the envelope 6. While the contact rollers 38 are in contact with the roller 1 there is always the same gap between envelope 6 or protections 21,22 and roller 1.
En la configuración de trabajo los rodillos 38 de contacto están en contacto con el rodillo 1 de trabajo. Ambas protecciones sectoriales 22a, 22b son movidas hacia atrás a la envolvente 6 de modo que el rebaje 20 pueda ser cubierto por el rodillo 1. Podría también haber un mecanismo de ajuste que controle la posición de las protecciones sectoriales 22a, 22b. Eso significa, cuando se mueve la envolvente 6 a una corta distancia lejos del rodillo 1 de trabajo, que las protecciones 22a, 22b serán cerradas hasta tal magnitud que los rodillos 38 de contacto permanecen en contacto con el rodillo 1 de trabajo. Al aumentar la distancia entre la envolvente 6 y el rodillo 1 de trabajo las protecciones 22a, 22b se cerrarán cada vez más hasta que cubran completamente la abertura o rebaje 20 de la envolvente 6.In the work configuration the contact rollers 38 are in contact with the work roller 1. Both sector protections 22a, 22b are moved back to the envelope 6 so that the recess 20 can be covered by the roller 1. There could also be an adjustment mechanism that controls the position of the sector protections 22a, 22b. That means, when the envelope 6 is moved a short distance away from the working roller 1, that the protections 22a, 22b will be closed to such an extent that the contact rollers 38 remain in contact with the working roller 1. As the distance between the envelope 6 and the working roller 1 increases the protections 22a, 22b will be increasingly closed until they completely cover the opening or recess 20 of the envelope 6.
El mecanismo de ajuste garantiza que el espacio interior de la envolvente 6 está siempre cerrado herméticamente a la atmósfera circundante:The adjustment mechanism ensures that the interior space of the envelope 6 is always tightly closed to the surrounding atmosphere:
En la configuración de trabajo la abertura en la envolvente 6 está cubierta por el rodillo 1 de trabajo. En la configuración de mantenimiento cuando la envolvente 6 y el rodillo 1 son separados uno del otro la abertura en la envolvente 6 es cerrada por las protecciones 22a, 22b de forma sectorial. Y durante el proceso de retracción cuando la envolvente 6 se está alejando del rodillo 1 de trabajo las protecciones 22a, 22b son cerradas dependiendo de la distancia entre la envolvente 6 y el rodillo 1.In the working configuration the opening in the envelope 6 is covered by the working roller 1. In the maintenance configuration when the envelope 6 and the roller 1 are separated from each other the opening in the envelope 6 is closed by the protections 22a, 22b on a sector basis. And during the retraction process when the envelope 6 is moving away from the working roller 1 the protections 22a, 22b are closed depending on the distance between the envelope 6 and the roller 1.
El mecanismo de ajuste puede ser realizado mediante rodillos, sensores y controladores en combinación con medios para mover las protecciones 22a, 22b. Tales medios para mover las protecciones 22a, 22b pueden, por ejemplo, ser un motor, un dispositivo hidráulico, un elemento elástico o un elemento de resorte.The adjustment mechanism can be performed by rollers, sensors and controllers in combination with means to move the protections 22a, 22b. Such means for moving the protections 22a, 22b may, for example, be a motor, a hydraulic device, an elastic element or a spring element.
En las figs. 2 a 4 la parte exterior fija 21 tiene doble pared formando una cavidad exterior 26. La cavidad exterior 26 es purgada con un gas, preferiblemente un gas caliente y/o un gas inerte, que es suministrado a través del orificio 28 de alimentación. La cavidad exterior 26 aísla la envolvente 6 y mantiene la superficie exterior de la envolvente 6 caliente de tal manera que no ocurrirá condensación de aire húmedo. El gas 31 de purgado fluye a través de la cavidad exterior 26 y sale de la cavidad exterior 26 en el borde 27. En la configuración de trabajo el gas 31 de purgado cierra herméticamente la unión entre la parte exterior 21 y el rodillo 1 de trabajo. Una parte 30 del gas de purgado dejará la cavidad exterior a la atmósfera ambiente fuera de la envolvente 6, otra parte 29 del gas de purgado dejará la cavidad exterior 26 y entrará en el interior de la envolvente 6.In figs. 2 to 4 the fixed outer part 21 has a double wall forming an outer cavity 26. The outer cavity 26 is purged with a gas, preferably a hot gas and / or an inert gas, which is supplied through the feed hole 28. The outer cavity 26 isolates the envelope 6 and keeps the outer surface of the envelope 6 warm so that condensation of moist air will not occur. The purge gas 31 flows through the outer cavity 26 and leaves the outer cavity 26 at the edge 27. In the working configuration the purge gas 31 hermetically closes the joint between the outer part 21 and the working roller 1 . A part 30 of the purge gas will leave the outer cavity to the ambient atmosphere outside the envelope 6, another part 29 of the purge gas will leave the outer cavity 26 and will enter the interior of the envelope 6.
El gas de purgado que fluye a través de la cavidad exterior 26 tiene una doble función: En primer lugar, aísla la envolvente 6 y mantiene la pared exterior de la parte exterior 21 caliente para evitar la condensación sobre la parte exterior 21. En segundo lugar, en la configuración de trabajo el gas de purgado que deja la cavidad exterior 26 en el borde 27 funciona como un cierre hermético de gas entre la envolvente 6 y el rodillo 1 de trabajo.The purge gas flowing through the outer cavity 26 has a dual function: Firstly, it isolates the envelope 6 and keeps the outer wall of the outer part 21 warm to avoid condensation on the outer part 21. Secondly In the working configuration, the purge gas leaving the outer cavity 26 at the edge 27 functions as a gas tight seal between the envelope 6 and the working roller 1.
Las protecciones interiores giratorias 22a, 22b son también de doble pared. Entre las dobles paredes se forma un pasoThe rotating inner protections 22a, 22b are also double walled. Between the double walls a step is formed
32. Como se ha mostrado en las figs. 3 y 4 el paso 32 está preferiblemente cerrado por una barra 33 en su extremo interior que es movida a la parte exterior 21. La pared exterior del paso 22 comprende una abertura 34 cerca de la barra32. As shown in figs. 3 and 4 step 32 is preferably closed by a bar 33 at its inner end that is moved to the outside 21. The outer wall of step 22 comprises an opening 34 near the bar
33. La parte exterior fija 21 tiene una abertura 35 con un orificio 36 de gas.33. The fixed outer part 21 has an opening 35 with a gas hole 36.
En la configuración de mantenimiento como se ha mostrado en la fig. 4 un gas 37 de purgado es suministrado al orificio 36 de gas y fluye a través de la abertura 35 y de la abertura 34 al paso 32. El gas 37 de purgado continúa fluyendo a través del paso 32 y lo deja en el extremo donde las dos protecciones 22a, 22b hacen tope. El gas 37 de purgado mantiene la superficie exterior de las protecciones 22a, 22b caliente y funciona como un cierre hermético de gas entre lasIn the maintenance configuration as shown in fig. 4 a purge gas 37 is supplied to the gas hole 36 and flows through the opening 35 and the opening 34 to step 32. The purge gas 37 continues to flow through the passage 32 and leaves it at the end where the two protections 22a, 22b stop. The purge gas 37 keeps the outer surface of the protections 22a, 22b hot and functions as a gas tight seal between the
dos protecciones 22a, 22b.two protections 22a, 22b.
En la configuración de trabajo (fig. 3) la estructura de doble pared de las protecciones 22a, 22b puede también ser utilizada para cerrar herméticamente con gas el hueco entre la envolvente 6 y el rodillo 1 de trabajo. El gas 37 de purgado suministrado a través del orificio 36 de gas fluye a través de la abertura 35 al hueco entre la parte exterior 21 y la 5 protección 22a, 22b y a continuación a través de la abertura 34 al paso 32. El gas 37 de purgado deja el paso 32 cerca del área de contacto entre la parte exterior 21 y el rodillo 1 de trabajo y forma un cierre hermético de gas adicional.In the working configuration (fig. 3) the double wall structure of the protections 22a, 22b can also be used to seal the gap between the housing 6 and the working roller 1 with gas. The purge gas 37 supplied through the gas hole 36 flows through the opening 35 to the gap between the outer part 21 and the protection 22a, 22b and then through the opening 34 to the step 32. The gas 37 Purging leaves step 32 near the contact area between the outer part 21 and the working roller 1 and forms an additional gas seal.
En la realización de acuerdo con la fig. 2 las protecciones 22a, 22b son también de doble pared formando un paso para un gas de purgado entre las paredes de la estructura de doble pared. En este caso el orificio 39 de gas para el gas de purgado está conectado directamente a las protecciones 22a, 22b.In the embodiment according to fig. 2 the protections 22a, 22b are also double walled forming a passage for a purge gas between the walls of the double walled structure. In this case the gas orifice 39 for the purge gas is directly connected to the protections 22a, 22b.
10 En las realizaciones de acuerdo con las figs. 2 a 4 la envolvente está formada esencialmente como un cilindro circular recto. En ese caso la envolvente podría también comprender orificios de alimentación adicionales 40, 41, 42 para alimentar gas de purgado a las paredes laterales 43 de la parte exterior fija 21 y a los huecos entre las paredes laterales 44 de las protecciones y la parte exterior fija 21 de las paredes laterales 43. El término "pared lateral de la parte exterior fija" significará el área o áreas de base del cilindro circular recto que forma la envolvente 6.10 In the embodiments according to figs. 2 to 4 the envelope is essentially formed as a straight circular cylinder. In that case the enclosure could also comprise additional feed holes 40, 41, 42 to feed purge gas to the side walls 43 of the fixed outer part 21 and to the gaps between the side walls 44 of the protections and the fixed outer part 21 of the side walls 43. The term "side wall of the fixed outer part" shall mean the area or base areas of the straight circular cylinder that forms the envelope 6.
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