DE10030655A1 - Transportmedium - Google Patents

Abstract

Um beim Abtransport frisch hergestellter Brenn- oder Schmelzwerkstücke (15), insbesondere von Glaswerkstücken, durch lokale und/oder ungleichmäßige Entwärmung hervorgerufene mechanische Spannungszustände oder Defekte zu vermeiden, wird bei einem Transportband oder einer Transportkette mit zwischen zwei Halterungsketten (1, 2) angeordneten Transportauflageelementen (3) vorgeschlagen, in den im Betrieb zur Auflage dienenden Oberflächenbereichen der Transportauflageelemente ein Kohlenstoffmaterial (7) vorzusehen, um eine vorzeitige und/oder ungleichmäßige Entwärmung der Werkstücke während des Transportes zu unterdrücken oder zu reduzieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Transportmedium für eine Vorrichtung zum Transportieren von Brenn- und/oder Schmelzwerkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von Brenn- und/oder Schmelzwerkstücken, insbesondere von Glas- und/oder Keramikwerkstücken oder der­ gleichen, werden die Werkstücke nach Erzeugung ihrer primären Form oder Rohform oftmals zur Weiterverarbeitung oder für einen geregelten Abkühlungsprozess aus der primären Produktionsvor­ richtung in einen Weiterverarbeitungs- oder Abkühlbereich über­ führt, wobei eine entsprechende, mit einem Transportmedium ver­ sehene Transportvorrichtung zur Anwendung kommt.

Bekannte Transportvorrichtungen verwenden dabei als Transport­ medium häufig Straßen mit Transportrollen, Transportbändern oder Transportketten. Bei letzteren sind in der Regel beidseitig Halterungen vorgesehen, welche sich im wesentlichen in Richtung des Transportbandes oder der Transportkette erstrecken und zwi­ schen denen mehrere Transportauflageelemente, z. B. Rollen aus­ gebildet sind, die jeweils wenigstens einen Oberflächenbereich zum Auflegen und/oder Tragen der zu transportierenden Werkstü­ cke beim Transport haben.

Um den relativ hohen Ausgangstemperaturen der vorgefertigten Werkstücke standhalten zu können - diese betragen z. B. mehrere 100°C bis zu über 1000°C - sind zumindest Teile der Transport­ auflageelemente, nämlich gerade die der Auflage dienenden Ober­ flächenbereiche, aus hitzebeständigen Materialien, nämlich aus Metallen, gefertigt. Da Metalle in der Regel im Vergleich zu anderen Werkstoffen relativ gute Wärmeleiter sind, ergibt sich das Problem, dass durch den Kontakt mit den vorgefertigten Werkstücken an der Kontaktstelle und deren Umgebung eine im Vergleich zum Rest des Werkstücks starke Entwärmung bereits beim Abtransport von der primären Produktionseinrichtung er­ folgt. Die Geschwindigkeit dieser lokalen Entwärmung und/oder die Ungleichmäßigkeit dieser Entwärmung in bezug auf das gesam­ te Werkstück können zu inneren, mechanischen Spannungszuständen des Werkstücks und/oder zu Defekten in diesem Produktionsab­ schnitt führen. Dies trifft insbesondere für die Produktion von Glas- oder Keramikgefäßen zu.

Darüber hinaus sind die aus dem primären Produktionsprozess entlassenen Werkstücke in diesem Produktionsstadium oft noch relativ weich und verformbar, so dass die Materialien der Ober­ flächenbereiche der Transportauflageelemente im Vergleich dazu eine beachtliche Härte besitzen, was zu Beschädigungen der O­ berfläche der Werkstücke führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transportmedium zum Transportieren von Brenn- und/oder Schmelzwerkstücken zu schaffen, welche der thermischen Belastung beim Transport standhält und bei welcher aber gleichwohl die Gefahr mechani­ scher Beschädigungen der Werkstücke verringert oder vermeidbar sind.

Die Aufgabe wird durch ein Transportmedium mir den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin­ dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass bei dem Transport­ medium in dem zur Auflage vorgesehenen Oberflächenbereich der Transportauflageelemente jeweils zumindest zum Teil ein Ober­ flächenmaterial aus Kohlenstoff aufweist. Dadurch wird er­ reicht, dass trotz des mechanischen und damit thermischen Kon­ takts zwischen den zu transportierenden Werkstücken und den der Auflage dienenden Oberflächenbereichen ein maßgeblicher Wärme­ transport durch Wärmeleitung entweder unterbleibt oder aber mit dem durch Konvektion über die Umgebungsatmosphäre vermittelten Wärmetransport vergleichbar ist. Somit wird eine ungleichmäßige und allzu rasche, insbesondere lokale Entwärmung der Werkstü­ cke vermieden, so dass das Auftreten mechanischer Spannungen oder Defekte durch das erfindungsgemäße Vorgehen vermeidbar ist. Gleichwohl wird die Gefahr einer mechanischen Schädigung des Werkstücks bei Berührung der Kohlenstoffbeschichtung ver­ ringert.

Vorzugsweise ist das Oberflächenmaterial insgesamt im wesentli­ chen aus Kohlenstoff gebildet, insbesondere aus Graphit. Koh­ lenstoff enthaltende Oberflächenmaterialien können aufgrund der amorphen Eigenschaften des Kohlenstoffs ebenfalls mit einer a­ morphen Struktur ausgebildet werden. Diese amorphe Struktur ge­ währleistet insbesondere eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Dar­ über hinaus weisen Kohlenstoff enthaltende Oberflächenmateria­ lien günstige mechanische Eigenschaften im Hinblick auf ihre Härte auf. Dadurch können Beschädigungen wie Kratzer oder der­ gleichen bei den frisch produzierten Werkstücken bei Auflage auf den Oberflächenbereichen des Transportmediums vermieden werden. Dies trifft insbesondere für reinen Kohlenstoff und vorzugsweise gerade für Graphit zu.

Aber auch andere Materialien sind im Hinblick auf ihre thermi­ schen und mechanischen Eigenschaften zur Verwendung als Ober­ flächenmaterial bei den Transportauflageelementen geeignet, zum Beispiel Teflon, Kel-F oder dergleichen, oder auch andere Koh­ lenstoffverbindungen.

Ein besonders stabiles und leicht antreibbares Transportmedium ergibt sich, wenn die Halterungen des Transportmediums als im wesentlichen gleich oder gleich wirkende Halteketten mit einer Mehrzahl gelenkig miteinander verbundener Kettenglieder ausge­ bildet sind. Dabei können die Kettenglieder die Stabilität des Transportmediums und auch den Kraftübertrag beim Antrieb ge­ währleisten.

Vorzugsweise ist zwischen jeweils zwei gegenüberliegend ange­ ordneten Kettengliedern der ersten und der zweiten Halterung jeweils ein Transportauflageelement mit einem ersten Ende davon an jeweils einem Kettenglied der ersten Halterung und mit einem zweiten Ende davon am jeweils entsprechenden, gegenüberliegenden Kettenglied der zweiten Halterung angeordnet.

Obwohl die Transportauflageelemente auch in Querrichtung zwi­ schen den Halterungen mehrgliedrig oder -teilig ausgebildet sein können, ist es doch bevorzugt, dass die Transportauflage­ elemente jeweils im wesentlichen einteilig als, insbesondere längliche Walzen, Streben, Stäbe, Röhren oder dergleichen, ge­ formt sind. Diese erstrecken sich dann, insbesondere im wesent­ lichen in Querrichtung des Transportmediums, zwischen den Hal­ terungen des Transportmediums, welche dann ihrerseits vorzugs­ weise die Ränder des Transportmediums bilden. Zur Gewichtseinsparung wird es weiterhin bevorzugt, dass die jeweiligen Transportauflageelemente hohl ausgebildet sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportmediums ist es vorgesehen, dass der im Betrieb zur Auflage vorgesehene Oberflächenbereich der Transportauflageele­ mente jeweils im wesentlichen konvex ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine besonders geringe Kontaktfläche und somit auch geringe Entwärmung im Kontaktbereich zum Werkstück.

Obwohl auch an einstückig ausgebildete Transportauflageelemente gedacht werden kann, ist es besonders vorteilhaft, dass die Transportauflageelemente mit dem Oberflächenmaterial beschich­ tet und/oder ummantelt sind. Dann nämlich kann zum Beispiel ein Kern aus einem stabilen Material, zum Beispiel eine Stahl- oder Aluminiumröhre, für das Transportauflageelement vorgesehen wer­ den, wobei dann ein entsprechender Bereich der Oberfläche des Kerns oder auf die gesamte Mantelfläche oder dergleichen mit dem entsprechenden Oberflächenmaterial beschichtet ist. Stabile Transportauflageelemente können neben den Auflagekräften der Werkstücke auch Transport-/Zugkräfte übertragen.

Um im Betrieb eine möglichst gleichmäßige thermische und/oder mechanische Belastung der einzelnen Transportauflageelemente zu gewährleisten, ist es bei einer weiteren vorteilhaften Ausges­ taltungsform des erfindungsgemäßen Transportmediums vorgesehen, dass die Transportauflageelemente um ihre Längsachse rotierbar an den Halterungen angeordnet sind. Dadurch wird ermöglicht, dass bei der Transportbewegung des Transportmediums sich auch das Transportauflageelement derart um seine Längsachse dreht, wenn auch nur gering, dass eine vormals in Kontakt mit einem heißen Werkstück stehende Stelle des Oberflächenbereichs eines Transportauflageelements mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit beim nächsten Kontakt desselben Transportauflageelements mit einem anderen heißen Werkstück nicht wieder mit dem Werkstück in Kontakt steht und damit einer erneuten thermischen und me­ chanischen Belastung mit gewisser Wahrscheinlichkeit entgeht. Dies steigert die Haltbarkeit und somit die Lebensdauer der O­ berflächenbereiche der Transportauflageelemente. Die Walzen können auch stationär montiert sein und die Werkstücke aufgrund ihrer Rotation fördern.

Vorzugsweise sind die Transportauflageelemente als Rollen, Röh­ ren oder Walzen aus Graphit oder Kohle, gegebenenfalls mit ei­ nem metallischen Kern, ausgebildet.

Besonders bevorzugt ein Transportmedium als geschlossenes Transportband oder als geschlossene Transportkette, weil dann ein in sich geschlossener Transportkreislauf über entsprechende Umlenkrollen in der Transportvorrichtung realisierbar ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Transportmediums näher erläutert. In die­ ser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Transport­ vorrichtung, welche bei der Produktion von Schmelzprodukten eingesetzt wird und bei welcher eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transportmediums verwendet wird,

Fig. 2A und 2B Draufsichten auf zwei Ausführungsformen des er­ findungsgemäßen Transportmediums,

Fig. 3A und 3B Seitenansichten der zwei Ausführungsformen aus Fig. 2A und 2B und

Fig. 4A bis 4D geschnittene Seitenansichten von vier verschie­ denen Ausführungsformen von Transportauflageele­ menten zur Verwendung im erfindungsgemäßen Transportmedium.

Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung 100 zum Transportieren eines Werkstücks 15 mittels einer Aus­ führungsform des erfindungsgemäßen Transportmediums 10 von ei­ ner primären Produktionseinrichtung 11 in Transportrichtung X zu einem Weiterverarbeitungsbereich 12 hin. Das Transportmedium 10 wird dabei über entsprechende Stütz- oder Rollenelemente 14 geführt und mittels einer Antriebseinrichtung 13 gesteuert an­ getrieben.

In den Fig. 2A und 2B sind zwei verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Transportmediums in schematischer Drauf­ sicht dargestellt.

Das erfindungsgemäße Transportmedium 10 der Fig. 2A wird von einer ersten Halterung 1 und einer zweiten Halterung 2 gebil­ det. Die erste Halterung 1 ihrerseits besteht aus ineinander­ greifenden, identisch ausgebildeten Kettengliedern 5, welche miteinander über Gelenkverbindungen 25 mit entsprechenden Bol­ zen 27 gelenkig verbunden sind. In analoger Weise wird die zweite Halterung 2 von Kettengliedern 5 gebildet, die über Ge­ lenkverbindungen 25 mit entsprechenden Bolzen 27 gelenkig mit­ einander verbunden sind.

Die Halterungen 1 und 2 sind jeweils so angeordnet, dass sich jeweils ein Kettenglied 5 der ersten und zweiten Halterung 1, 2 im wesentlichen bündig und/oder koinzidierend gegenüberstehen und zwischen sich ein Transportauflageelement 3 aufnehmen.

Die Halterungen 1 und 2 erstrecken sich im wesentlichen in Transportrichtung X des Transportmediums 10. Die Transportauf­ lageelemente 3 weisen eine Längsachse 8 auf, die im wesentli­ chen quer oder senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Halterun­ gen 1 und 2 und zur Transportrichtung X des Transportmediums 10 ausgerichtet ist. Die Transportauflageelemente 3 weisen jeweils ein erstes Ende 3a und ein zweites Ende 3b auf. Das erste Ende 3a ist jeweils mit einem Kettenglied 5 der ersten Halterung 1 drehbar angeordnet; das zweite Ende 3b des Transportauflageele­ ments 3 ist in dem entsprechend gegenüberliegenden Kettenglied 5 der zweiten Halterung 2 drehbar angeordnet, so dass das Transportauflageelement beim Transport im wesentlichen um seine Längsachse 8 rotierbar ist.

Die Fig. 2B zeigt eine andere Anordnung für das erfindungsgemä­ ße Transportmedium 10, wobei aber die jeweiligen Kettenglieder 6 der ersten Halterung 1 bzw. zweiten Halterung 2 alternierend vor- und hintereinander gesteckt sind. Dadurch ergibt sich in Bezug auf gegenüberliegende Kettenglieder 6 der Halterungen 1, 2 abwechselnd ein größerer Abstand und ein kleinerer Abstand, so dass auch die entsprechenden Transportauflageelemente 3 in zwei unterschiedlichen Längen vorliegen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2B sind zusätzliche, nicht der Auflage und dem Transport der Werkstücke 15 dienende Querele­ mente 21 ausgebildet. Diese geben dem Transportmedium die ei­ gentliche mechanische und für den Transport notwendige Stabili­ tät, insbesondere in Querrichtung. Diese Querelemente 21 weisen ebenfalls ein erstes Ende 22a und ein zweites Ende 22b auf, welche jeweils an einem Kettenglied 6 der ersten bzw. zweiten Halterung 1, 2, und zwar im Bereich der jeweiligen Gelenkverbin­ dung 26, angeordnet sind. Die Querelemente 21 besitzen identi­ sche Längen, sind parallel zu den Transportauflageelementen 3 angeordnet und realisieren insbesondere durch ihre Anordnung und freie Rotierbarkeit um ihre Längsachse die Gelenkverbindun­ gen 26 benachbarter Kettenglieder 6 der Halterungen 1 und 2.

Die Transportauflageelemente 3 der Ausführungsform der Fig. 2 müssen dementsprechend keinerlei Transport-/Zugkräfte im Hin­ blick auf das Transportmedium 10 aufnehmen. Bei der Ausfüh­ rungsform der Fig. 2A dagegen sind keine stabilisierenden Quer­ elemente 21 ausgebildet, so dass hier die Stabilität zwischen den Halterungen in Querrichtung, nämlich in Richtung der Längs­ achse 8 der Transportauflageelemente 3, tatsächlich gleichzei­ tig durch die Transportauflageelemente 3 gewährleistet wird. Entsprechend sind bei der Ausführungsform der Fig. 2A Trans­ portauflageelemente 3 mit einem stabilen Kern vorzuziehen, wo­ gegen bei der Ausführungsform der Fig. 2B eine Leichtbauweise völlig ausreichend ist, welche das Gewicht der zu transportierenden Werkstücke 15 zu tragen vermag.

Die Fig. 3A und 3B zeigen Kettenglieder 5, 6 der Halterungen 1, 2 zu den Ausführungsformen der Fig. 2A bzw. 2B in schematischer Seitenansicht.

Das Kettenglied 5 der Fig. 3A bildet die Grundlage der Halte­ rungen 1, 2 der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsfarm des erfin­ dungsgemäßen Transportmediums 10. Dieses Kettenglied 5 besteht aus einem in etwa oval oder elliptisch ausgebildeten Grundkör­ per 30. Dieser weist an seinen Enden etwa kreisförmig ausgebil­ dete Gelenkausnehmungen 31 und 32 auf, die an der Vorderseite bzw. an der Rückseite ausgebildet sind und sich in Längsrich­ tung des Grundkörpers 30 etwa diagonal gegenüberstehen. Diese dienen dazu, dass die identischen Kettenglieder 5 durch Ein­ griff miteinander gelenkig verbunden werden können, wobei in der Ausnehmungen 31 und 32 jeweils Durchgangslöcher 33 bzw. 34 z. B. in Form von Gelenkbohrungen vorgesehen sind, durch welche im Betrieb entsprechende Gelenkbolzen 27, 28 einführbar be­ festigbar sind, um die entsprechenden Zugkräfte benachbarter Kettenglieder 5 übertragen zu können. Zentral im Körper 30 der Kettenglieder 5 ist eine Bohrung 35 vorgesehen, die zum Ein­ griff und der rotierbaren Lagerung der Transportauflageelemente 3 bzw. deren Enden 3a, 3b dient.

Die Ausführungsform der Kettenglieder 6 der Fig. 3B besitzt ei­ nen sichelförmigen Grundkörper 30 mit einem gleichseitigen Dreieck als Grundform. Diese Ausführungsform des Kettengliedes 6 bildet die Grundlage der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Transportmediums 10 gemäß Fig. 2B.

Der Grundkörper 30 der Ausführungsform der Fig. 3B hat eine konstante Dicke. Er weist untere Gelenkbohrungen 33 und 34 und eine obere Bohrung 35 zur Aufnahme und Anbringung der Trans­ portauflageelemente 3 auf. Die Gelenkbohrungen 33, 34 sind dazu geeignet, die ersten und zweiten Enden 22a und 22b der Querele­ mente 21 drehbar lagernd aufzunehmen.

Aus der Ausgestaltungsform der Fig. 3B ergibt sich auch, dass im Betrieb des erfindungsgemäßen Transportmediums 10 gemäß der Ausführungsform der Fig. 2B die Transportauflageelemente 3 je­ weils oberhalb der die Stabilität des Transportmediums 10 ge­ währleistenden Querelemente 21 liegen. Die Auflageelemente 3 können somit unter Vermeidung großer Zwischenräume sehr dicht hintereinander gepackt werden.

Die Fig. 4A bis 4D zeigen in schematischer und geschnittener Seitenansicht verschiedene Formen von Transportauflageelementen 3 zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Transportmedium 10.

Alle vier Ausführungsformen der Fig. 4A bis 4D bestehen aus ei­ nem stabilen Kern 40, zum Beispiel aus Stahl, Aluminium oder dergleichen. Dieser Kern 40 ist dann jeweils mit einem Oberflä­ chenmaterial 7 in Form eines Oberflächenbereichs 4 beschichtet, und zwar für die Ausführungsbeispiele der Fig. 4A bis 4C par­ tiell. Bei der Ausführungsform der Fig. 4D ist die gesamte Man­ telfläche mit dem Oberflächenmaterial 7 überzogen. Die Quer­ schnittsgeometrien der Ausführungsformen der Fig. 4A und 4D sind kreisförmig, so dass die Transportauflageelemente 3 ent­ sprechend stab-, röhren- oder walzenförmig sind. Die Quer­ schnittsform der Ausführungsform der Fig. 2B ist quadratisch oder rechteckig, so dass das entsprechende Transportauflageele­ ment 3 die Form eines Quaders besitzt, aber darüber hinaus ei­ nen im wesentlichen konvexen Oberflächenbereich 4 aufweist. Die Ausführungsform der Fig. 4C ist schließlich sichelförmig.

Claims (10)

1. Transportmedium für eine Vorrichtung zum Transportieren von Brenn- und/oder Schmelzwerkstücken, insbesondere von Glas- oder Keramikwerkstücken, oder dergleichen, welches mehrere Transportauflageelemente (3) aufweist, die mit mindestens einem Oberflächenbereich (4) zum Auflegen, Tragen und/oder Fördern eines zu transportierenden Werkstücks versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenbereich (4) der Transportauflageelemen­ te (3) Oberflächenmaterial (7) aus Kohlenstoff aufweist.

2. Transportmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenmaterial (7) im wesentlichen aus Koh­ lenstoff, insbesondere aus Graphit, gebildet ist.

3. Transportmedium nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenmaterial (7) eine Kohlenstoffverbin­ dung, insbesondere Teflon, Kel-F oder dergleichen, ist.

4. Transportmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es seitliche Halterungen (1, 2) für die Transportauf­ lageelemente aufweist, die als im wesentlichen gleiche oder gleich wirkende Halteketten einer Mehrzahl gelenkig mitein­ ander verbundener Kettenglieder (5, 6) ausgebildet sind.

5. Transportmedium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportauflageelemente (3) um eine Längsachse (8) rotierbar an den Halterungen (1, 2) angeordnet sind.

6. Transportmedium nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungen (1, 2) aus Kettengliedern (6) in Form eines umgedrehten U gebildet sind, deren Schenkelenden ge­ lenkig miteinander verbunden (26, 28) sind und deren Mitte die Transportauflageelemente (3) tragen.

7. Transportmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportauflageelemente (3) jeweils im wesentli­ chen einteilig oder mehrgliedrig als insbesondere längli­ che Rollen, Walzen, Streben, Stäbe oder Rohre ausgebildet sind.

8. Transportmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in Betrieb zur Auflage vorgesehene Oberflächenbe­ reich (4) im wesentlichen konvex ausgebildet ist,

9. Transportmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportauflageelemente (3) mit dem Oberflächen­ material (7) ummantelt ausgebildet sind.

10. Transportmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als geschlossenes Transportband oder als geschlos­ sene Transportkette ausgebildet ist.