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Dokumentenidentifikation DE69809312T2 04.09.2003
EP-Veröffentlichungsnummer 0862033
Titel Einrichtung zur Ersetzung einer Bandträgerrolle in einem Wärmebehandlungsofen
Anmelder Stein Heurtey S.A., Ris Orangis, FR
Erfinder Thevenet, Pascal Francis, 93260 Les Lilas, FR;
Mace, Guy, 91000 Evry, FR
Vertreter Grosse, Bockhorni, Schumacher, 81476 München
DE-Aktenzeichen 69809312
Vertragsstaaten DE, ES, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 12.02.1998
EP-Aktenzeichen 984003335
EP-Offenlegungsdatum 02.09.1998
EP date of grant 13.11.2002
Veröffentlichungstag der Übersetzung europäischer Ansprüche 06.05.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.2003
IPC-Hauptklasse F27B 9/24
IPC-Nebenklasse C21D 9/56   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zum Durchführen des Austauschs einer Tragrolle für ein kontinuierlich in einem Wärmebehandlungsofen durchlaufendes Band, insbesondere ein Stahlband, ohne Unterbrechung dieser Behandlung, d. h. des Vorschubs des Bandes im Ofen, konzipiert ist.

Aus FR-A-2 540 138 kennt man eine Vorrichtung, die es erlaubt, den Ersatz einer Bandtragrolle durch eine andere Rolle in einem Wärmebehandlungsofen durchzuführen. Bei dieser früheren Vorrichtung werden die beiden gegeneinander auszutauschenden Rollen diametral einander gegenüber auf dem Umfang eines auf einer Tragstruktur montierten Zylinders angeordnet, wobei die Drehung dieses Zylinders um seine Achse es ermöglicht, eine Rolle durch die andere zu ersetzen. Diese frühere Lösung hat den Nachteil, dass beim Austausch der Rolle einerseits der Tragzylinder, auf dem sich dann das laufende Band abstützt, nur aufwändig mit derselben Drehgeschwindigkeit angetrieben werden kann wie das Band, wodurch dieses beschädigt werden kann, und dass es andererseits notwendig ist, Kühlmittel nicht nur auf den beiden austauschbaren Rollen, sondern auch auf dem Tragzylinder vorzusehen, weil dieser bei dem Rollenauswechselvorgang in Kontakt mit dem laufenden Band kommt, und dass bei Fehlen einer solchen Kühlung die Eigenschaften des behandelten Bandes beeinträchtigt werden könnten. Aus diesen Nachteilen ergibt sich, dass diese Lösung gemäß der früheren Technik wenig zuverlässig, kompliziert und daher hinsichtlich ihrer Herstellung und Wartung teuer ist.

Folglich setzt sich die vorliegende Erfindung zum Ziel, eine andere Lösung des bestehenden Problems zu schaffen, in einem Wärmebehandlungsofen für durchlaufende Bänder eine Tragrolle durch eine neue Rolle zu ersetzen, ohne den Vorschub des Bandes zu unterbrechen, wobei diese neue Lösung nicht die Nachteile der der früheren Technik entsprechenden Vorrichtung hat, die hiervor erörtert ist.

Diese Erfindung hat also zum Gegenstand eine Vorrichtung zum Ersetzen einer Tragrolle für ein kontinuierlich in einem Wärmebehandlungsofen durchlaufendes Band, insbesondere ein Stahlband, durch Austausch mit einer zweiten Rolle ohne Unterbrechung des Behandlungsvorgangs, wobei das besagte Band während der Auswechselvorgänge ständig von mindestens einer der besagten Rollen getragen wird, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst:

- zwei Paare von Seitenwangen, die jeweils drehbar auf einer im Unterbau des Ofens drehbar gelagerten Welle angebracht sind, wobei jedes Wangenpaar über abnehmbare Befestigungsmittel eine Bandtragrolle aufnimmt;

- Mittel zum Antreiben der Paare von Seitenwangen, welche die Synchronisierung von deren Winkelbewegung während der Auswechselvorgänge sicherstellen;

- einen mit Hubmitteln versehenen Zentralverschluss, der so konstruiert ist, dass er die Öffnung verschließt, welche in der Ofensohle vorgesehen ist, um nach einem Auswechselvorgang die Arbeitsvorgänge zum Herausziehen einer Rolle aus dem Inneren des Ofens nach außen ausführen zu können,

- zwei anhebbare Verschlüsse, jeweils einer für eine Tragrolle, die in einer vertikalen Translationsbewegung verschoben werden können, um

-- während der Phase des Auswechselns der Rollen die Dichtheit der in der Ofensohle vorgesehenen Öffnung sicherzustellen,

-- das Abstützen der Rollen während des Ausbaus der Rollenlager sicherzustellen, um die nicht arbeitende Rolle von den entsprechenden Wangen abzuheben, bzw.

-- die nicht arbeitende Rolle abzusenken, um sie von ihren Wangen zu lösen,

- zwei quer zur Ofenachse bewegliche Wagen, auf denen jeweils die anhebbaren Verschlüsse und ihr Hubsystem angebracht sind, wobei sich diese Wagen entlang von Rollenbahnen derart bewegen, dass die Bewegung der nicht arbeitenden Rolle sicher gestellt wird, um diese aus dem Ofen herauszuziehen und eine neue Rolle an ihre Stelle zu bringen, und

- eine Antriebsgruppe für jede der Tragrollen, so dass an jeder Rolle eine mit der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes synchronisierte Rotation vorliegt.

Nach einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist jede der Tragrollen mit Kühlmitteln versehen, wobei diese Mittel so konzipiert sein können, dass sie außerdem eine rasche Kühlung der besagten Rollen in abgesenkter Stellung bei ihrem Herausziehen nach den Auswechselvorgängen bewirken.

Nach einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist jede Tragrolle auf ihren Wangen mittels einer radialen Öffnung oder eines radialen Schlitzes montiert, die/der in den jeweiligen Wangen vorgesehen ist, um das Traglager der entsprechenden Rolle aufzunehmen, und die Mittel, welche zum lösbaren Befestigen jeder Tragrolle auf ihren Wangen dienen, sind in Form von Konterplatten ausgeführt, auf denen jeweils die besagten Lager angebracht sind, wobei diese Konterplatten mit den Wangen z. B. verschraubt oder verzapft sind.

Nach einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Achse, auf der sich jede der Wangen dreht, wassergekühlt. Um Mittel zur Kühlung durch Wasserkreislauf zu vermeiden, kann diese Achse durch einen Überzug aus einem hitzebeständigen Material geschützt sein, der z. B. in Form eines Gewirks aus verdichteten Keramikfasern hergestellt sein kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Zentralverschluss in zwei Teilen ausgeführt sein, die jeweils mit Hubmitteln versehen sind, welche es erlauben, dass sie getrennt voneinander angehoben werden können.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich aus der Beschreibung ergeben, die hiernach unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, die ein von jeglicher beschränkenden Wirkung freies Ausführungsbeispiel darstellen.

In den Zeichnungen ist

- Fig. 1 eine schematische Ansicht, die die erfindungsgemäße Vorrichtung perspektivisch wiedergibt,

- Fig. 2 eine Frontalansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

- Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend der Linie III-III in Fig. 2.

Wie schon in der Beschreibungseinleitung ausgeführt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so konzipiert, dass ständig die Qualität der Führung des Bandes im Ofen ohne Beeinträchtigung dieser Führung oder der Qualität des Produktes während des Vorgangs des Austausches der Bandtragrolle sichergestellt bleibt. Zum diesem Zweck muss eine Rolle ohne Anhalten des Bandlaufs durch Austausch mit einer zweiten identischen Rolle ersetzt werden können, die in einer Wartestellung angeordnet ist, wobei das Band während der Vorgänge des Auswechselns und des Ausbaus der außer Betrieb zu setzenden Rolle stets durch mindestens eine Rolle gestützt wird und die tragende Rolle stets synchron mit der Laufgeschwindigkeit des Bandes drehangetrieben wird.

Zu diesem Zweck umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Seitenwangen 1 und 2, die so konzipiert sind, dass sie jeweils die Lager der Tragrollen 3 und 4 aufnehmen. Diese Wangen 1 und 2 sind jeweils auf einer zentralen Welle 5 und 6 montiert, die ggf. durch Wasserkreislauf gekühlt sind. Die Wellen 5 und 6 können durch einen Überzug mit hitzebeständigem Material geschützt sein, der eine Wasserkühlung entbehrlich machen könnte. Dieser Schutz der Wellen 5 und 6 kann mithilfe eines Gewirks 7 aus verdichteten Keramikfasern verwirklicht werden. Die Wellen 5 und 6 der Seitenwangen 1 und 2 werden jeweils durch eine Motorgruppe 8, 9 in Drehung versetzt, wobei der Antrieb so wirkt, dass die Synchronisierung der Winkelbewegungen der Seitenwangen 1, 2 sichergestellt ist, um die Position der Tragrolle (z. B. der Rolle 3 in Fig. 1) in Arbeitsstellung zu gewährleisten.

Die jeweiligen Lager der Wellen 5 und 6 der Seitenwangen 1 und 2 sind auf dem Ofengestell auf Elementen 10 und 10' des letzteren beidseits des Ofens montiert.

Die Bandtragrollen 3 und 4 sind beweglich jeweils auf den entsprechenden Seitenwangen 1 und 2 montiert. Zu diesem Zweck umfassen diese Wangen eine radiale Öffnung oder einen radialen Schlitz 11, 12 (Fig. 2), die/der dazu bestimmt ist, jeweils ein Lager einer Tragrolle aufzunehmen. Jedes Tragrollenlager ist auf einer Konterplatte 13, 14 mithilfe geeigneter Befestigungsmittel festgelegt, z. B. durch Schrauben oder Bolzen, um eine einfache und schnelle Demontage der Lager zu ermöglichen. Jede Tragrolle 3 und 4 wird mittels einer Antriebsbaugruppe 15 und eines Doppelkardan-Übertragungesystems, wie man es in Fig. 3 klar sieht, in Drehung versetzt, wobei die Drehung jeder Rolle mit der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes B synchronisiert ist.

Jede der besagten Tragrollen 3 und 4 ist mit Kühlmitteln versehen, wobei diese Mittel so konzipiert oder ausgeführt sein können, dass sie außerdem eine rasche Kühlung der besagten Rollen bewirken, wenn diese während ihres Ausbaus nach den Auswechselvorgängen abgesenkt werden, wie hiernach beschrieben wird.

Die Vorrichtung enthält außerdem einen anhebbaren Zentralverschluss 16, der die untere Öffnung der Ofensohle verschließt, welche dazu vorgesehen ist, den Ausbau einer Tragrolle 3 oder 4 aus der Ofenhülle nach außen zu ermöglichen, wenn ein Auswechselvorgang beendet ist, wie noch beschrieben wird. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Zentralverschluss in einer vertikalen Verschiebung mithilfe eines Doppelzylinder-Systems bewegt werden, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet ist.

Im Übrigen sieht die Erfindung unter jeder Seitenwange 1 und 2 jeweils einen anhebbaren Verschluss 18 und 19 vor. Die Funktionen jedes dieser anhebbaren Verschlüsse sind die folgenden:

- die Dichtheit der in der Ofensohle vorgesehenen Öffnung während der Tragrollen-Auswechselvorgänge sicherzustellen;

- eine neue Rolle zu halten, bevor diese auf ihren Seitenwangen während eines Auswechselvorgangs positioniert wird, oder eine verschlissene Rolle zu halten, um die Demontage von deren Lagern vor ihrem Ausbau nach einem Auswechselvorgang zu ermöglichen, und

- das Absenken der verschlissenen Rolle beim Lösen von ihren Lagerwangen sicherzustellen oder das Anheben einer neuen Rolle zum Einsetzen ihrer Lager in die Öffnungen oder Schlitze sicherzustellen, die zu diesem Zweck in ihren Lagerwangen vorgesehen sind.

Zum diesem Zweck ist jeder anhebbare Verschluss 18 und 19 mit einem System von Hubzylindern 20, 20' versehen, die jeweils auf einem Wagen 21, 22 montiert sind, der sich entlang einer Rollbahn 23 bzw. 24 fortbewegt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die folgende:

Unter Bezug auf Fig. 2 sieht man, dass die arbeitende Bandtragrolle die Rolle 3 ist, gehalten von dem Paar von Seitenwangen 1. Die von den Seitenwangen 2 getragene Rolle 4 ist in Wartestellung.

Wenn die Rolle 3 verschlissen ist, wird ihr Austausch gegen die in Wartestellung befindliche Rolle 4 erforderlich. Die erste Phase dieses Auswechselvorgangs besteht darin, den Zentralverschluss 16 nach unten zu bewegen, um das Schwenken der Seitenwangen 1 und 2 zu ermöglichen. Diese Bewegung geschieht mithilfe des Zylindersystems 17, und in Fig. 2 ist gestrichelt die Stellung des Zentralverschlusses 16 am Ende dieser ersten Phase dargestellt. Dann werden die Antriebsgruppen 8 und 9 für den synchronen Drehantrieb der Seitenwangen 1 und 2 eingeschaltet, um die Rolle 4 in Kontakt mit dem Band zu bringen, wobei diese Rolle in mit der Laufgeschwindigkeit des Bandes B synchronisierte Umdrehung versetzt wird. Sodann wird die verschlissene Rolle 3 durch Schwenken ihrer Lagerwangen 1 von dem Band wegbewegt. Man wird bemerken, dass während dieser Phase des Auswechselns der Tragrollen die Synchronisierung der Schwenkbewegungen der Seitenwangen 1 und 2 als Träger der Rollen 3 und 4 sichergestellt wird, damit die aufeinanderfolgende Positionierung einer Tragrolle 3 und 4 in Arbeitsstellung gewährleistet ist.

Nun muss die verschlissene Rolle 3 ausgebaut und durch eine neue Rolle ersetzt werden.

Das Zylindersystem 17 stellt das Anheben des Zentralverschlusses 16 sicher, um die in der Ofensohle vorgesehene untere Öffnung zu verschließen (durchgezogene Stellung in Fig. 2) und die Dichtheit des Ofens sicherzustellen. Die auszubauende verschlissene Rolle 3 ruht dann auf ihrem anhebbaren Verschluss 18 in angehobener Stellung, wobei dieser anhebbare Verschluss außerdem die Dichtheit der Öffnung der Ofensohle während der Phase des Ausbaus der Rolle 3 sicherstellt. Dann wird die Demontage der Lager der Rolle 3 durchgeführt, danach entnimmt man die letztere aus den in ihren Lagerwangen 1 vorgesehenen Schlitzen 11. Dann wird das Hubzylindersystem 20 betätigt, um die von dem Verschluss 18 getragene Rolle abzusenken, was diese Rolle von ihren Wangen 1 entfernt. Die verschlissene Rolle 3 wird dann mithilfe des Wagens 21 nach außen ausgebaut und z. B. mithilfe einer Rollbrücke entfernt.

Danach muss eine neue Rolle auf den von der verschlissenen Rolle 3 freigegebenen Verschluss 18 eingesetzt werden.

Die neue Rolle wird also auf den Verschluss 18 positioniert, und man bewegt den Wagen 21 entlang seiner Rollbahn 23, um die vom Verschluss 18 getragene Rolle unter die ihr als Träger zugeordneten Wangen zu bringen. Das Hubzylindersystem 20 wird dann betätigt, um den Verschluss 18 anzuheben und die Lager der neuen Rolle in die in den Wangen 1 vorgesehenen radialen Schlitze oder Öffnungen 11 einzuführen. Dann befestigt man die Konterplatten 13, welche die Lager der neuen Rolle auf den Wangen 1 sicher halten. Diese neue Rolle ist zum Einsatz vorbereitet, wenn sie gegen die aktuell arbeitende Rolle 4 auszutauschen sein wird. In Fig. 2 sind strichpunktiert die Schwenkbewegungen der Wangen 1 und 2 dargestellt, die bei diesem Auswechselvorgang entstehen, an deren Ende die neue, auf den Wangen 1 angeordnete Rolle in Betrieb genommen und die Rolle 4, die dann die verschlissene Rolle ist, danach wie oben beschrieben ausgebaut wird.

Das Lesen der vorstehenden Beschreibung bringt klar die Vorteile hervor, welche durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht werden, insbesondere den, dass man ständig die Qualität der Führung des Bandes im Ofen gewährleistet, wobei dieses Band stets durch eine Rolle getragen wird, deren Rotation stets mit seiner Laufgeschwindigkeit synchronisiert ist. Im Übrigen geschehen die Rollen-Auswechselvorgänge in einfacher Weise, ohne die Dichtheit des Ofens zu beeinträchtigen, dank der durch die Erfindung zum Erhalten dieser Dichtheit vorgesehenen Mittel (Verschlüsse 18 und 19 sowie Zentralverschluss 16).

Es bleibt wohlverstanden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und/oder dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass sie darin alle Varianten einbezieht, die in den Rahmen des Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche fallen. So kann der Zentralverschluss 16 in zwei unabhängigen Teilen ausgeführt werden, die getrennt beweglich sind, z. B. mithilfe von unterschiedlichen Hubzylindern.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Ersetzen einer Tragrolle für ein kontinuierlich in einem Wärmebehandlungsofen durchlaufendes Band, insbesondere ein Stahlband, durch Auswechseln gegen eine gleiche zweite Rolle, die in einer Bereitschaftsposition angeordnet ist, ohne den Behandlungsvorgang zu unterbrechen, wobei das Band während der Auswechselvorgänge ständig von mindestens einer der Rollen getragen wird und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie

- zwei Paare (1, 2) von Seitenflanschen, die jeweils drehbar auf einer im Unterbau des Ofens drehbar gelagerten Welle (5, 6) angebracht sind, wobei jedes Flanschpaar über abnehmbare Befestigungsmittel (13, 14) eine Tragrolle (3, 4) für das Band aufnimmt,

- Mittel (8, 9) für den Antrieb der Paare von Seitenflanschen, durch welche die Synchronisation von deren Winkelbewegung während der Auswechselvorgänge sichergestellt wird,

- einen mit Hubmitteln (17) versehenen Zentralverschluß (16), der so konstruiert ist, daß er die Öffnung verschließt, welche in der Ofensohle vorgesehen ist, um nach einem Auswechselvorgang die Tätigkeiten zum Herausziehen einer Rolle aus dem Inneren des Ofens nach außen ausführen zu können,

- zwei anhebbare Verschlüsse (18, 19), jeweils einer für eine Tragrolle, die in einer vertikalen Translationsbewegung verschoben werden können, um

- während der Phase des Auswechselns der Rollen die Dichtheit der in der Ofensohle vorgesehenen Öffnung sicherzustellen,

- das Abstützen der Rollen während des Ausbaus der Rollenlager sicherzustellen, um die nicht arbeitende Rolle von den entsprechenden Flanschen abzuheben, bzw.

- die nicht arbeitende Rolle abzusenken, um sie von ihren Flanschen zu lösen,

- zwei quer zur Ofenachse bewegliche Wagen (21, 22), auf denen die anhebbaren Verschlüsse (18, 19) jeweils angebracht sind, und ihr Hubsystem, wobei sich diese Wagen entlang von Rollenbahnen derart bewegen, daß die Bewegung der nicht arbeitenden Rolle sichergestellt wird, um diese aus dem Ofen herauszuziehen und eine neue Rolle an ihre Stelle zu bringen, und

- eine Antriebsgruppe für die jeweilige Tragrolle (3, 4), so daß für jede Rolle eine Rotation erhalten wird, die mit der Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes (B) synchronisiert ist,

umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrollen (3, 4) jeweils mit Kühlmitteln versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel so konstruiert sind, daß sie außerdem für eine schnelle Kühlung der Rollen in abgesenkter Position während ihres Herausziehens nach den Auswechselvorgängen sorgen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Tragrolle (3, 4) auf ihren Flanschen (1, 2) vermittels einer radialen Öffnung oder eines radialen Schlitzes (11, 12) angebracht ist, die/der in den jeweiligen Flanschen vorgesehen ist, um das Traglager der entsprechenden Rolle aufzunehmen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche für jede Tragrolle (3, 4) die lösbare Befestigung auf ihren Flanschen (1, 2) sicherstellen, in Form von Konterplatten (13, 14) ausgeführt sind, auf denen das jeweilige Lager für die Rollen angebracht ist, wobei diese Konterplatten auf den Flanschen verschraubt sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (5, 6), auf welcher sich die jeweiligen Flansche (1, 2) drehen, wassergekühlt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (5, 6), auf welcher sich die jeweiligen Flansche (1, 2) drehen, von einem Überzug aus einem hitzebeständigen Material geschützt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug in Form einer Vereinigung von verdichteten Keramikfasern (7) ausgeführt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, welche einerseits für die Hub- und die Senkbewegung der Verschlüsse (18, 19) und des Zentralverschlusses (16) sorgen, als Hydraulikzylindersysteme (20, 17) ausgeführt sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralverschluß in Form von zwei Teilen ausgeführt ist, wovon jeder mit Bewegungsmit¬ teln versehen ist, welche sicherstellen, daß sie während der Tätigkeiten für das Auswechseln der Rollen unabhängig voneinander angehoben werden.







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