AT510468B1 - Durchlaufofen für ein insbesondere metallisches band - Google Patents

Abstract

Es wird ein Durchlaufofen für ein insbesondere metallisches Band (2) mit mindes­tens einer das Band (2) durch den Durchlaufofen (1) führenden Ofenrolle (3 bzw. 4), mit einem im Durchlaufofen (1) wenigstens teilweise vorgesehenen Sensor (7) zur Bestimmung der Lage des Bands (2) im Durchlaufofen (1), welcher Sensor (7) vom Band (2) beabstandet angeordnet ist, und mit wenigstens einer in Bandlaufrichtung (9) vor und/oder nach dem Sensor (7) angeordneten Anpralleinrichtung (10) zum Schutz des Sensors (7) vor einer Bandberührung mit dem durchgeführten Band (2) gezeigt, wobei die Anpralleinrichtung (10) in Relation zum Sensor (7) wenigstens teilweise näher zum Band (2) beabstandet angeordnet ist. Um die Gefahr einer Bandbeschädigung auszuschließen, wird vorgeschlagen, dass die Anpralleinrich­tung (10) wenigstens eine von einem Antrieb (12) entsprechend der Bandlaufrich­tung (9) angetriebene Rolle (11) zur Bandberührung aufweist.

Description

österreichisches Patentamt AT510 468B1 2012-07-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen für ein insbesondere metallisches Band mit mindestens einer das Band durch den Durchlaufofen führenden Ofenrolle mit einem im Durchlaufofen wenigstens teilweise vorgesehenen Sensor zur Bestimmung der Lage des Bands im Durchlaufofen, welcher Sensor vom Band beabstandet angeordnet ist, und mit wenigstens einer in Bandlaufrichtung vor und/oder nach dem Sensor angeordneten Anpralleinrichtung zum Schutz des Sensors vor einer Bandberührung mit dem durchgeführten Band, wobei die Anpralleinrichtung in Relation zum Sensor wenigstens teilweise näher zum Band beabstandet angeordnet ist.

[0002] Um ein metallisches Blechband in einen Durchlaufofen einfädeln zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt (DE19619049A1), zur Führung des ungespannten Bands im Durchlaufofen Rollen vorzusehen, denen Einführhilfen bzw. Anpralleinrichtungen zugeordnet sind. Weiter weist dieser Durchlaufofen einen Sensor auf, der den Abstand zwischen Band und Rolle misst, um Bandberührungen des durchgeführten bzw. gespannten Bands mit den Rollen zu vermeiden. Dem Sensor selbst ist keine Anpralleinrichtung zugeordnet.

[0003] Außerdem ist es aus dem Stand der Technik bekannt, vor und nach einem Sensor zur Bandlageerkennung eine Anpralleinrichtung vorzusehen, um diesen Sensor gegenüber Beschädigungen zu schützen. Diese Anpralleinrichtung trägt zu diesem Zweck Bandbewegungen des durchgeführten Bands ab, bevor diese Bewegungen zu einer unerwünschten Sensorberührung bzw. in Folge dessen zu einer Sensorbeschädigung führen können. Zu diesem Zweck wird die Anpralleinrichtung im Vergleich zum Sensor, der gegenüber dem durchgeführten Band beabstandet angeordnet ist, näher zum durchgeführten Band angeordnet vorgesehen. Zwar kann damit im Wesentlichen eine Sensorbeschädigung vermieden werden, jedoch führen diese Bandberührungen mit der Anpralleinrichtung nachteilig zu Beschädigungen der Bandoberfläche. Bekannte Durchlauföfen können daher eine beschädigungsfreie Bandführung, insbesondere im Falle von hochfesten Stahlbändern mit deren vergleichsweise häufigen Bandbewegungen, nicht gewährleisten. Außerdem können Bandberührungen erhebliche Materialbelastungen zur Folge haben, so dass auch ein Materialversagen der Anpralleinrichtung nicht ausgeschlossen werden kann. Eine defekte Anpralleinrichtung gewährleistet keinen sicheren Schutz des Sensors, ein standfester Durchlaufofen kann somit nicht geschaffen werden. Auf eine Anpralleinrichtung zu verzichten und stattdessen den Sensor weiter vom Band entfernt anzuordnen, stellte sich aufgrund vergleichsweise stark abfallender Sensorempfindlichkeit als nicht zielführend heraus, sodass der Sensor in jenem Bereich, in dem eine Gefahr zur Bandberührung besteht, angeordnet werden muss.

[0004] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Durchlaufofen mit einem Sensor der eingangs geschilderten Art derart auf konstruktiv einfache Weise zu verbessern, dass damit die Gefahr von Bandbeschädigungen vermindert werden kann. Außerdem soll der Durchlaufofen standfest und kostengünstig sein.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Anpralleinrichtung wenigstens eine von einem Antrieb entsprechend der Bandlaufrichtung angetriebene Rolle zur Bandberührung aufweist.

[0006] Weist die Anpralleinrichtung wenigstens eine von einem Antrieb entsprechend der Bandlaufrichtung angetriebene Rolle zur Bandberührung auf, kann auf konstruktiv einfache Weise die Gefahr einer Bandbeschädigung verringert werden. Es führen nämlich unerwünschte Bandbewegungen lediglich zu einem Auftreffen auf eine entsprechend der Bandlaufrichtung angetriebene Rolle, so dass mit einer verminderten Relativgeschwindigkeit zwischen Rolle und Band auch Beschädigungen gering bzw. ausgeschlossen werden können. Hinzu kommt, dass durch eine sich zunächst drehende Rolle bereits deren Anlaufmoment überwunden ist, so dass bei einer Bandberührung die Kraftbelastungen auf die Anpralleinrichtung verringert werden können. Selbst bei häufigen Bandberührungen können Materialversagen an der Anpralleinrichtung und damit Sensorbeschädigungen ausgeschlossen werden. Die erfindungsgemäße Anpralleinrich- 1 /6 österreichisches Patentamt AT510 468B1 2012-07-15 tung ermöglicht daher nicht nur einen standfesten Durchlaufofen sondern kann auch die Gefahr von Materialbeschädigungen am Band vermindern bzw. ausschließen, wodurch sich der Durchlaufofen gegenüber dem Stand der Technik besonders auszeichnet. Außerdem ist die erfindungsgemäße Anpralleinrichtung vergleichsweise einfach konstruktiv zu realisieren, was für einen kostengünstigen Durchlaufofen sorgen kann. Im Allgemeinen wird noch erwähnt, dass unter entsprechend der Bandlaufrichtung angetriebene Rolle verstanden werden kann, dass die Rollen mit dem Band mitläuft, wobei hier die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle nicht zwangsweise mit der Bandgeschwindigkeit übereinstimmen muss.

[0007] Die Gefahr einer Bandbeschädigung kann noch weiter reduziert sowie die Standfestigkeit des Durchlaufofens kann noch weiter verbessert werden, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle der Anpralleinrichtung der Bandgeschwindigkeit des Bands entspricht. Außerdem kann durch diese besondere Rotation der Rolle bei dünnwandigen Bändern die Rissgefahr reduziert werden. Die Rollen nehmen nämlich das Band mit dessen eigenen Bandgeschwindigkeit mit, was zusätzliche Zug-, Stauchungs- oder andere Belastungen des Bands vermeiden kann.

[0008] Um den konstruktiven Aufwand zum Antrieb der Rolle der Anpralleinrichtung zu verringern, kann vorgesehen sein, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle der Anpralleinrichtung jener der Umfangsgeschwindigkeit der in Bandlaufrichtung vorher angeordneten Ofenrolle entspricht. Außerdem kann damit die bereits bestehende und meist äußerst komplexe Drehzahlregelung von Ofenrollen verwendet werden, um die Drehzahlregelung der Anpralleinrichtung daran anzugleichen. Somit kann ein kostengünstiger Durchlaufofen geschaffen werden. Außerdem bietet sich die erfindungsgemäße Anpralleinrichtung als kostengünstige Alternative für Nachrüstzwecke bestehender Durchlauföfen an, weil lediglich die Drehzahl der betreffenden Ofenrolle zu Steuerungszwecken abgegriffen werden muss. Es versteht sich von selbst, dass die Umfangsgeschwindigkeit der vorhergehenden Ofenrolle auch über andere Wege zur Verfügung gestellt werden kann. Datenleitungen, Schnittstellen von Steuerungen und Messeinrichtungen sind Beispiele solcher Möglichkeiten.

[0009] Weist in Abhängigkeit eines Stillstands des Bands die Rolle der Anpralleinrichtung einen von den anderen Ofenrollen unabhängigen Antrieb auf, dann kann stets eine gleichmäßige Durcherwärmung der Rolle sichergestellt werden. Nachteilige Änderungen in den Abmessungen der Rolle, insbesondere eine Schüsselung dieser, können so auf einfache Weise ausgeschlossen werden, was einen vergleichsweise standfesten Durchlaufofen schaffen kann.

[0010] Die Beständigkeit der Rollen und damit die Standfestigkeit des Durchlaufofens kann weiter verbessert werden, wenn eine Wasserkühlung zum Kühlen der Rolle der Anpralleinrichtung vorgesehen ist. Außerdem kann eine Wasserkühlung des Sensors für reproduzierbare Messergebnisse auch bei verschiedensten Temperaturverhältnissen im Durchlaufofen sorgen, was einen universell verwendbaren Durchlaufofen schaffen kann.

[0011] Die Gefahr eine Sensorbeschädigung kann auch bei unterschiedlichen Bandbewegungen ausgeschlossen werden, wenn in Bandlaufrichtung vor und nach dem Sensor eine als angetriebene Rolle ausgeführte Anpralleinrichtung angeordnet ist.

[0012] Besonders eine Metallbeschichtung auf Kobaltbasis, insbesondere CoCrAIY, hat sich bei der Rolle der Anpralleinrichtung als vorteilhaft herausgestellt. Äußerste Beständigkeit der Rolle gegenüber den widrigen Umgebungseinflüssen im Ofen samt einer geringen Kratzneigung am Band kann diese Beschichtung auszeichnen.

[0013] Letztgenannte Vorteile können verbessert werden, wenn die Oberfläche der Rolle der Anpralleinrichtung poliert und gebürstet ist.

[0014] Zur Verbesserung der Standfestigkeit eines Durchlaufofens sowie zur Schaffung einer verminderten Beschädigungsneigung solcher Öfen kann sich die Verwendung einer als angetriebene Rolle ausgeführten Anpralleinrichtung in einem Durchlaufofen zum Schutz eines im Durchlaufofen angeordneten Sensor gegenüber einem Anprall eines durch den Durchlaufofen auf Ofenrollen geführten metallischen Bands, insbesondere eines Stahlbands, auszeichnen. 2/6 österreichisches Patentamt AT510 468B1 2012-07-15 [0015] In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen [0016] Fig. 1 eine schematische und aufgerissene Seitenansicht auf einen Teil des Durchlauf ofens und [0017] Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht auf die erfindungsgemäße Anpralleinrichtung.

[0018] Gemäß Fig. 1 wird in schematischer Ansicht als Ausführungsbeispiel ein Durchlaufofen I gezeigt, der auf- und abgerissen dargestellt wird. Im Allgemeinen wird erwähnt, dass unter einem Durchlaufofen 1 jeder Ofen verstanden werden kann, durch den ein Band 2 bewegt wird, sei es gezogen, geschoben oder anders bewegt. Insbesondere kann ein Durchlaufofen 1 auch als Strahlrohrofen ausgeführt sein, was nicht näher dargestellt worden ist. Im Durchlaufofen 1 wird nun ein metallisches Band 2, insbesondere ein Stahlband, über ein mehrere Ofenrollen 3 und 4 aufweisendes Lenkrollengerüst 5 durchgeführt. Die Ofenrollen 3 und 4 werden entsprechend der Bandlaufgeschwindigkeit von je einem Antrieb 6 über eine Antriebsachse 6' rotierend in Bewegung gesetzt, wobei die Antriebe außerhalb des Durchlaufofens angeordnet sind. Im Durchlaufofen 1 ist weiter ein Sensor 7 angeordnet, der mit seiner nicht dargestellten Sende-und Empfangsspule eine induktive Erkennung der Lage des Bands 2 im Durchlaufofen 1 vornimmt. Die Sende- und Empfangsspule können in einem Sensorgehäuse oder auch in verschiedenen Gehäusen angeordnet sein. Der Sensor 7 weist außerdem eine vergleichsweise spröde Keramikhülle 8 auf. Um nun den Sensor 7 gegenüber einer Beschädigung durch eine Berührung mit dem durchlaufenden Band 2 schützen zu können, ist in Bandlaufrichtung 9 vor und nach dem Sensor 7 je eine Anpralleinrichtung 10 vorgesehen. Wie in Fig. 1 dargestellt, trägt nun die Anpralleinrichtung 10 die kinematische Energie der Bandbewegung des Bands 2 auf, und verhindert so, dass sich das Band 2 in Richtung des Sensors 7 wölben kann. Zu diesem Zweck ist der Sensor 7 gegenüber den Anpralleinrichtungen 10 gegenüber dem Band 2 weiter entfernt beabstandet - in anderen Worten, die Anpralleinrichtung 10 ist im Vergleich zum Sensor 7 wenigstens teilweise näher in Richtung des durchgeführten Band 2 angeordnet. Die Anpralleinrichtung 10 ist daher im Normalfall gegenüber dem durchlaufenden Band 2 berührungsfrei. Um nun die Beschädigung des Bands 2 aufgrund eines Anpralls mit der Anpralleinrichtung 10 zu verringern vorzugsweise solch eine Beschädigung auszuschließen, wird die Anpralleinrichtung 10 als eine in Rotation versetzte Rolle 11 ausgeführt. Zu diesem Zweck weist die Anpralleinrichtung 10 eine von einem Antrieb 12 entsprechend der Bandlaufrichtung 9 angetriebene Rolle 11 zur Bandberührung auf, welche die Rotationsrichtung 11' aufweist. Die Rolle II rotiert daher bereits vor einem eventuellen Anprall des Bands 2, so dass es bei einer Berührung von Band 2 und Rolle 11 zu einer verkleinerten Relativgeschwindigkeit und damit zu reduzierten Reibungseinflüssen kommt. Eventuell entstehende Einkerbungen können so vermindert bzw. ausgeschlossen werden, was Kratzer in der Bandoberfläche vermeidet. Der erfindungsgemäße Bandlaufofen 1 kann daher Bandbeschädigungen im Wesentlichen ausschließen. Außerdem können die Kraftbelastungen auf die Rolle 11 vermindert werden, weil sich bereits beim Anprall diese Rolle 11 in Rotation befindet, so dass ein standfester Bandlaufofen 1 sichergestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Antrieb 12 über eine Antriebswelle 12' mit der Rolle 11 verbunden.

[0019] Im Allgemeinen sei hier erwähnt, dass solch ein Antrieb 6 bzw. 12 beispielsweise als Motor, als Motor samt Getriebeeinheit oder als eine andere Einrichtung zum Drehen der Rollen 3, 4 oder 11 verstanden werden kann, was der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden ist.

[0020] Auf der dem Sensor 7 und den Anpralleinrichtungen 10 gegenüberliegenden Seite des Bands 2 sind ebenso ein Sensor 7 und Anpralleinrichtungen 10 vorgesehen, um auch hier Messdaten zu einer beliebigen Seite des Bands 2 erfassen zu können. Die Rollen 11 rotieren hier ebenso entsprechend der Bandlaufrichtung 9 und weisen eine dementsprechende Rotationsrichtung 11" auf. Es ist aber auch vorstellbar, die Sende- und Empfangsspule auf gegenüberliegenden Bandseiten in je einem Gehäuse vorzusehen, so dass sich der Sensor 7 auf beiden Bandseiten befindet. 3/6

Claims (9)

1. österreichisches Patentamt AT510 468B1 2012-07-15 [0021] Die Rollen 11 können auch gemäß der in deren Bereich vorherrschenden Bandgeschwindigkeit des Bands 2 in Rotation gebracht werden. Zu diesem Zweck muss lediglich die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 11 der Anpralleinrichtung 10 der Bandgeschwindigkeit des Bands 2 entsprechen. Über nicht dargestellte Sensoren kann nun diese Bandgeschwindigkeit gemessen bzw. auf diese rückgeschlossen und dann zur Steuerung des Antriebs 12 der Rollen 11 herangezogen werden. [0022] Konstruktiv einfach ist die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 11 der Anpralleinrichtung 10 der Umfangsgeschwindigkeit der in Bandlaufrichtung vorher angeordneten Ofenrolle 4 entsprechend eingestellt. Zu diesem Zweck kann der Antrieb 12 herangezogen werden. Auch ist vorstellbar, für den Antrieb 12 der Rollen 11 den Antrieb 6 der Ofenrolle 4 zu verwenden - lediglich ein Übersetzungsverhältnis im Falle von unterschiedlichen Durchmessern der Rollen 6 und 11, was gemäß Fig. 1 der Fall ist, wäre für die Rollen 11 entsprechend vorzusehen, um die Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen 4 und 11 anzugleichen, was nicht dargestellt ist. [0023] Der von den anderen Ofenrollen 3 und 4 unabhängige Antrieb 12 kann jedoch auch dafür dienlich sein, dass im Falle eines Stillstands des Bands 2 die Rollen 11 trotzdem angetrieben werden. Durch diese Rollenrotation ist nämlich eine gleichmäßige Erwärmung der Rolle 11 sichergestellt, was eine unerwünschte u-förmige Verformung der Rollen 11 ausschließen kann. [0024] Gemäß der Fig. 2 ist eine Wasserkühlung 13 zu entnehmen, die zum Kühlen der Rollen 11 verwendet wird. Zu diesem Zweck weisen die Rollen 11 einen Hohlraum 14 auf, durch den Wasser 15 als Kühlmittel geleitet werden kann. Die Sensoren können ebenso mit der Wasserkühlung 13 gekühlt werden, indem durch deren Mantel ebenso Wasser als Kühlmittel geleitet wird, was nicht näher dargestellt worden ist. [0025] Ebenso ist der Fig. 2 zu entnehmen, dass die Rolle 11 der Anpralleinrichtung 10 mit einer Metallbeschichtung 16 auf Kobaltbasis, insbesondere CoCrAIY versehen ist, wobei die Oberfläche der Rolle 11 poliert und gebürstet sein kann. Patentansprüche 1. Durchlaufofen für ein insbesondere metallisches Band (2) mit mindestens einer das Band (2) durch den Durchlaufofen (1) führenden Ofenrolle (3 bzw. 4), mit einem im Durchlaufofen (1) wenigstens teilweise vorgesehenen Sensor (7) zur Bestimmung der Lage des Bands (2) im Durchlaufofen (1), welcher Sensor (7) vom Band (2) beabstandet angeordnet ist, und mit wenigstens einer in Bandlaufrichtung (9) vor und/oder nach dem Sensor (7) angeordneten Anpralleinrichtung (10) zum Schutz des Sensors (7) vor einer Bandberührung mit dem durchgeführten Band (2), wobei die Anpralleinrichtung (10) in Relation zum Sensor (7) wenigstens teilweise näher zum Band (2) beabstandet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpralleinrichtung (10) wenigstens eine von einem Antrieb (12) entsprechend der Bandlaufrichtung (9) angetriebene Rolle (11) zur Bandberührung aufweist.
2. 2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) der Bandgeschwindigkeit des Bands (2) entspricht.
3. 3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) jener der Umfangsgeschwindigkeit der in Bandlaufrichtung (9) vorher angeordneten Ofenrolle (4) entspricht.
4. 4. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit eines Stillstands des Bands (2) die Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) einen von den anderen Ofenrollen (3, 4) unabhängigen Antrieb (12) aufweist.
5. 5. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wasserkühlung (13) zum Kühlen der Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) und insbesondere des Sensors (7) vorgesehen ist. 4/6 österreichisches Patentamt AT510 468B1 2012-07-15
6. 6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Bandlaufrichtung (9) vor und nach dem Sensor (7) eine als angetriebene Rolle (11) ausgeführte Anpralleinrichtung (10) angeordnet ist.
7. 7. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) eine Metallbeschichtung (16) auf Kobaltbasis, insbesondere CoCrAIY aufweist.
8. 8. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Rolle (11) der Anpralleinrichtung (10) poliert und gebürstet ist.
9. 9. Verwendung einer als angetriebene Rolle (11) ausgeführten Anpralleinrichtung (10) bei einem Durchlaufofen (1) zum Schutz eines im Durchlaufofen (1) angeordneten Sensors (7) gegenüber einem Anprall eines durch den Durchlaufofen (1) auf Ofenrollen (3, 4) geführten metallischen Bands (2), insbesondere eines Stahlbands. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6