-
Die
Erfindung geht insbesondere aus von einer Lagervorrichtung mit wenigstens
einem Ofenlagermittel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus
der
DE 20 2004
006 551 U1 ist eine gattungsbildende Lagervorrichtung mit
einem Ofenlagermittel bekannt, das dazu vorgesehen ist, Stranggussstangen
auf einer Auflagefläche
bewegbar in einem Ofen zu lagern. Das Ofenlagermittel wird von einem
horizontal ausgerichteten Wellenelement gebildet, das einen Heizraum
eines Ofens und den Ofen selbst radial durchgreift. Lagerachsenabschnitte
bzw. Lagermittelachsenabschnitte jeweils im Bereich von Lagereinheiten
des Ofenlagermittels liegen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene
mit einem Achsenabschnitt bzw. einem Mittelachsenabschnitt des Ofenlagermittels
im Bereich der Auflagefläche.
-
Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Lagervorrichtung
bereitzustellen, bei der mit möglichst
geringem konstruktiven Aufwand eine lange Lebensdauer und eine hohe
konstruktive Flexibilität
erzielbar ist. Sie wird gemäß der Erfindung
jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere
Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Die
Erfindung geht aus von einer Lagervorrichtung mit wenigstens einem
Ofenlagermittel, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Stranggussstange
auf wenigstens einer Auflagefläche
bewegbar in einem Ofen zu lagern.
-
Es
wird vorgeschlagen, dass ein Lagerachsenabschnitt im Bereich wenigstens
einer Lagereinheit des Ofenlagermittels in einer vorgesehenen Betriebsstellung
des Ofenlagermittels zumindest teilweise unterhalb, d.h. insbesondere
in einer Ebene unterhalb eines Achsenabschnitts des Ofenlagermittels
im Bereich der Auflagefläche
angeordnet ist. Dabei sollen unter „Stranggussstangen" insbesondere stangenförmige und/oder
bolzenförmige
Metallteile verstanden werden, wie in erster Linie Aluminiumstranggussstangen
usw. Ferner soll unter einer „Achse" insbesondere eine „Mittelachse" verstanden werden.
Es kann konstruktiv einfach erreicht werden, dass die Lagereinheit
des Ofenlagermittels in einem unteren, relativ kühlen Bereich angeordnet ist.
Aufwendige Abdichtungen im Bereich der Lagereinheit können vermieden
und es kann mit geringem konstruktiven Aufwand eine lange Lebensdauer
erzielt werden. Die Lagereinheit kann konstruktiv einfach außerhalb
eines Heizraums und insbesondere vorteilhaft unterhalb bzw. in einer
Ebene unterhalb des Heizraums eines Ofens angeordnet werden, wodurch
unerwünscht
hohe thermische Belastungen mit ge ringem Aufwand vermieden werden
können.
Ferner ergeben sich vorteilhafte konstruktive Freiheitsgrade, und
zwar insbesondere, wenn die Auflagefläche im Bereich eines freien
Endes des Ofenlagermittels angeordnet ist. Dabei soll insbesondere
unter einer Anordnung „im
Bereich des freien Endes" verstanden
werden, wenn die Auflagefläche
einen Abstand zu einem freien Ende des Ofenlagermittels aufweist,
der kleiner ist als 10% der Gesamtlänge des Ofenlagermittels.
-
Eine
vorteilhafte Höhendifferenz
in der vorgesehenen Betriebsstellung zwischen dem Lagerachsenabschnitt
im Bereich der Lagereinheit und dem Achsenabschnitt im Bereich der
Auflagefläche kann
durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende konstruktive
Ausgestaltungen erreicht werden, jedoch besonders einfach, wenn
der Lagerachsenabschnitt in der vorgesehenen Betriebsstellung des
Ofenlagermittels im Bereich der Lagereinheit einen Winkel größer als
Null zu einer horizontalen Ebene einschließt.
-
Ist
der Winkel größer als
40° und
besonders vorteilhaft größer als
80° kann
vorteilhaft mit geringem Materialeinsatz und bezogen auf eine kleine
horizontale Projektionsfläche
ein großer
axialer Abstand erzielt werden.
-
Ist
die Auflagefläche
im Bereich eines freien Endes des Ofenlagermittels angeordnet und
weist das Ofenlagermittel ein sich verjüngendes freies Ende auf, kann
vorteilhaft eine große
Auflagefläche erzielt
werden. Das Ofenlagermittel kann dabei an seinem freien Ende kegel-
oder kegelstumpfförmig und/oder
mit einem an einen Radius der Stranggussstange angepassten Radius
ausgeführt
sein usw.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Lagervorrichtung wenigstens ein Mittel in der Auflagefläche aufweist, das
dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung der Stranggussstange in deren
Umfangsrichtung zu erzeugen, wodurch eine besonders gleichmäßige Erwärmung der
Stranggussstange erzielbar ist.
-
Umfasst
die Lagervorrichtung eine Verstelleinheit, mittels der das Ofenlagermittel
zur Anpassung an unterschiedliche Stranggussstangen verstellbar
ist, können
mit einer Lagervorrichtung vorteilhaft verschiedene Stranggussstangen
besonders vorteilhaft transportiert werden. Mittels der Verstelleinheit
ist besonders vorteilhaft das Ofenlagermittel in seiner Position
einstellbar, denkbar ist jedoch, dass zusätzlich oder alternativ andere
Parameter verstellbar sind, wie beispielsweise Form, Auflageflächengröße usw.
-
Ferner
wird eine Vorrichtung mit einem Ofen vorgeschlagen, der eine erfindungsgemäße Lagervorrichtung
umfasst und der wenigstens einen Heizraum aufweist, und mit wenigstens
einem Vorwärmraum,
wobei zumindest ein Teilbereich des Vorwärmraums oberhalb des Heizraums
angeordnet ist, und mit einem den Vorwärmraum und den Heizraum thermisch
verbindenden Durchgangsbereich, durch den die Stranggussstange vom
Vorwärmraum
in den Heizraum führbar
ist. Dabei soll unter einer Anordnung „oberhalb" des Heizraums jede Anordnung verstanden
werden, bei der zumindest ein Teil des Vorwärmraums in einer höheren Ebene
liegt als der Heizraum. Unter einem „Heizraum" ist insbesondere ein Raum zu verstehen,
in dem die Stranggussstange beim Haupterwärmungsprozess angeordnet ist, während unter
einem „Vorwärmraum" insbesondere ein
Raum zu verstehen ist, in dem die Stranggussstange im Betrieb zumindest
teilweise durch eine Abwärme
aus dem Heizraum erwärmt
wird. Unter einem den Vorwärmraum
und den Heizraum „thermisch
verbindenden Durchgangsbereich" soll
insbesondere ein Bereich verstanden werden, der ebenfalls im Betrieb
zumindest teilweise durch eine Abwärme aus dem Heizraum erwärmt wird
und/oder in dem entweder eine nur geringfügig kleinere Temperatur, beispielsweise
10% bis 20%, die gleiche Temperatur oder vorzugsweise eine höhere Temperatur
vorliegt als im Vorwärmraum.
-
Durch
die erfindungsgemäße Lösung kann der
Verfahrensablauf verbessert und insbesondere können unerwünschte Abkühlphasen zumindest weitgehend
vermieden und der Erwärmungsprozess verbessert
werden, und zwar insbesondere, wenn der Vorwärmraum unmittelbar oberhalb
des Heizraums angeordnet ist.
-
Zeichnung
-
Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem Ofen zum Erwärmen von Stranggussstangen
im Längsschnitt,
-
2 einen
Schnitt entlang der Linie II-II in 1 und
-
3 einen
vergrößerten Ausschnitt
III aus 2.
-
Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem Ofen 10 zum
Erwärmen von
Stranggussstangen 12 in einem Längsschnitt, während in 2 ein
Querschnitt durch die Vorrichtung dargestellt ist. Der Ofen 10 umfasst
einen Heizraum 26, in dem mittels über den Umfang und in Längsrichtung
verteilt angeordnete Gasbrenner 74 die Stranggussstange 12 erwärmt werden
kann. In den 1 und 2 ist zur
Vereinfachung die Stranggussstange 12 in verschiedenen
Positionen dargestellt. Grundsätzlich
ist die Vorrichtung dazu vorgesehen, mehrere Stranggussstangen 12 gleichzeitig
zu erwärmen.
-
Ferner
umfasst die Vorrichtung zwei Vorwärmräume 22, 24,
in denen die Stranggussstange 12 vor dem Einbringen in
den Heizraum 26 vorgewärmt
werden kann. Die über
einen Durchgangsbereich 76 verbundenen Vorwärmräume 22, 24 sind beide
oberhalb, d.h. in höher
liegenden Ebenen, angeordnet als der Heizraum 26.
-
Die
Vorrichtung weist einen den Vorwärmraum 22 und
den Heizraum 26 thermisch verbindenden Durchgangsbereich 28 auf,
durch den die Stranggussstange 12 vom Vorwärmraum 22 in
den Heizraum 26 führbar
ist (2).
-
Im
Vorwärmraum 22 sind
in einer Lagerebene an jeder Seitenwand mehrere rohrförmige Lagermittel 30, 32 hintereinander
angeordnet. Die Lagermittel 30, 32 sind zudem
als Transportmittel für
die Stranggussstange 12 durch den Durchgangsbereich 28 vorgesehen
und sind hierfür
schwenkbar gelagert. In 2 ist ein Transportvorgang angedeutet,
dabei sind die Lagermittel 30, 32 gestrichelt
dargestellt.
-
Der
Vorwärmraum 22 ist
unmittelbar oberhalb des Heizraums 26 angeordnet, während der Vorwärmraum 24 in
horizontaler Richtung 34 bzw. in Transportrichtung 36 der
Stranggussstange 12 aus dem Heizraum 26 betrachtet
vor demselben angeordnet ist.
-
Im
Vorwärmraum 22 sind
nebeneinander und übereinander
Lagerstellen für
insgesamt drei Stranggussstangen 12 vorgesehen. Hierfür sind an den
Seitenwänden
mehrere Lagermittel 80, 82 hintereinander angeordnet,
die in vertikaler und in horizontaler Richtung verfahrbar sind.
Mittels den Lagermitteln 80, 82 kann die Stranggussstange 12 von
den Lagermitteln 30, 32 abgehoben und in eine
höher liegende
Ebene im Vorwärmraum 22 geführt und
von der höher
liegenden Ebene wieder zurück
auf die Lagermittel 30, 32 transportiert werden.
Die Lagermittel 80, 82 sind in Längserstreckung
des Vorwärmraums 22 jeweils
zwischen den Lagermitteln 30, 32 angeordnet.
-
Im
Betrieb wird zu Beginn mittels einer Hubeinheit 78 die
Stranggussstange 12 von unten in den Vorwärmraum 24 eingefahren.
Eine Lagerplatte 20 der Hubeinheit 78 wird als
eine den Vorwärmraum 24 von
unten verschließende
Bodeneinheit genutzt. Die Stranggussstange 12 wird mittels
antreibbaren Lagermitteln 110 durch den Durchgangsbereich 76 auf
die Lagermittel 30, 32 im Vorwärmraum 22 aufgeschoben.
Die Lagermittel 110 sind baugleich mit Ofenlagermitteln 48, 50 ausgeführt, auf
die später noch
näher eingegangen
wird. Zur Reduzierung der Reibung könnten die Lagermitteln 30, 32 selbst
drehbar gelagert oder auf den Lagermittel 30, 32 könnten drehbar
gelagerte Wälzkörper angeordnet
sein. Ferner kann der Heizraum 26 auch direkt mittels der
Hubeinheit 78 über
eine von einem Türelement 84 verschließbare Öffnung beschickt
werden. Ferner ist grundsätzlich
auch eine Ausführungsform
denkbar, die nur einen dem Vorwärmraum 24 entsprechenden Vorwärmraum aufweist
und keinen dem Vorwärmraum 22 entsprechenden
Vorwärmraum,
und bei der stets ein dem Heizraum 26 entsprechender Heizraum
durch eine Öffnung
beschickt wird, die der vom Türelement 84 verschließbaren Öffnung entspricht.
-
Ausgehend
von einer Lagerstelle auf den Lagermitteln 30, 32 wird
die Stranggussstange 12 grundsätzlich mittels den Lagermitteln 80 oder 82 in eine
höher liegende
Lagerebene geführt,
so dass insgesamt eine lange Vorwärmzeit erreicht wird. Die Stranggussstange 12 kann
jedoch auch ausgehend von der Lagerstelle auf den Lagermitteln 30, 32 direkt in
den Heizraum 26 geführt
werden.
-
Um
einen vorteilhaften Wärmestrom
vom Vorwärmraum 22 in
Richtung Vorwärmraum 24 zu
erzielen, weist die Vorrichtung ein vom Vorwärmraum 22 in Richtung
Vorwärmraum 24 ansteigendes
Deckenelement 86 und einen Lüfter 108 auf. Der
Wärmestrom
entsteht damit durch freie Konvektion und durch Zwangskonvektion.
-
Die
Vorrichtung weist ferner ein Reflexionsmittel 38 auf, das
dazu vorgesehen ist, eine Strömung
innerhalb des Heizraums 26 im Bereich der Stranggussstange 12 nach
unten umzulenken. Das Reflexionsmittel 38 ist oberhalb
eines Lagerbereichs der Stranggussstange 12 im Heizraum 26 angeordnet
und ist dazu vorgesehen, einen oberen Bereich der Stranggussstange 12 teilweise
zu umschließen. Heiße Gase
der Gasbrenner 74 strömen
im Betrieb unter das Reflexionsmittel 38, werden mittels
dem Reflexionsmittel 38 wieder nach unten umgelenkt, so dass
die heißen
Gase relativ lange in einem oberen Bereich der Stranggussstange 12 verweilen
und diese in ihrem oberen Bereich vorteilhaft auf eine hohe Temperatur
erwärmen.
-
Die
Vorrichtung umfasst eine Betätigungseinheit 40 mit
einem nicht näher
dargestellten, außerhalb
des Ofens 10 angeordneten Stellmotor, der über ein
eine Seitenwand des Ofens 10 durchgreifendes Kupplungsmittel 14 mit
dem Reflexionsmittel 38 verbunden ist. Das schwenkbar gelagerte
Reflexionsmittel 38 ist mittels dem Stellmotor über das
Kupplungsmittel 14 seitlich neben die Lagerstelle der Stranggussstange 12 im
Heizraum 26 in eine Parkstellung bewegbar. Das Reflexionsmittel 38 wird
in seine Parkstellung seitlich neben die Lagerstelle der Stranggussstange 12 geschwenkt,
wenn vom Vorwärmraum 22 eine
Stranggussstange in den Heizraum 26 transportiert wird.
Um eine Behinderung des Transports der Stranggussstange 12 vom
Vorwärmraum 22 in
den Heizraum 26 durch das Reflexionsmittel 38 zu
vermeiden und dennoch ein im Heizbetrieb großes Reflexionsmittel 38 zu
ermöglichen,
ist das Reflexionsmittel 38 mehrteilig aus zueinander bewegbaren
Teilen gebildet, die beim Bewegen des Reflexionsmittels 38 in
seine Parkstellung übereinander
geschoben werden. Im Ausführungsbeispiel
ist das Reflexionsmittel 38 mit zwei Schalenteilen ausgebildet.
Es ist jedoch grundsätzlich
auch möglich, das
Reflexionsmittel 38 mit mehr als zwei zueinander bewegbaren
Teilen auszuführen.
-
Die
Vorrichtung weist eine Lagervorrichtung mit in zwei Reihen hintereinander
angeordneten, im Wesentlichen stangenförmigen Ofenlagermitteln 48, 50 auf,
die drehbar gelagert und dazu vorgesehen sind, die Stranggussstange 12 auf
Auflageflächen 64, 66 bewegbar
im Ofen 10 zu lagern (2 und 3).
Dabei sind Lagerachsenabschnitte 52, 54 in Bereichen
von Lagereinheiten 56, 58 der Ofenlagermittel 48, 50 in
einer vorgesehenen Betriebsstellung der Ofenlagermittel 48, 50 unterhalb
von Achsenabschnitten 60, 62 der Ofenlagermittel 48, 50 in
Bereichen der Auflageflächen 64, 66 angeordnet.
-
Die
Lagerachsenabschnitte 52, 54 der Ofenlagermittel 48, 50 schließen einen
Winkel von 90° zu einer
horizontalen Ebene ein bzw. sind die Ofenlagermittel 48, 50 senkrecht
ausgerichtet. Die Auflageflächen 64, 66 sind
im Bereich von freien, sich verjüngenden,
kegelförmigen
Enden der Ofenlagermittel 48, 50 angeordnet. Die
Lagereinheiten 56, 58 sind außerhalb, und zwar unterhalb
des Heizraums 26 angeordnet. Die Ofenlagermittel 48, 50 sind
nur an einem ihrer Enden gelagert.
-
In
den Auflageflächen 64, 66 sind
von gekrümmten,
stegförmigen
Fortsätzen
gebildete Mittel 68, 70 angeordnet, die dazu vorgesehen
sind, eine Drehbewegung der Stranggussstange 12 in deren Umfangsrichtung 46 zu
erzeugen. Die Stranggussstange 12 kann dabei beim Transport
in und aus dem Heizraum 26 und auch innerhalb des Heizraums 26 beim
Heizvorgang ohne eine Axialbewegung gedreht werden, wenn ein Transport
der Stranggussstange 12 in axialer Richtung derselben durch
ein nicht näher
dargestelltes Blockiermittel aus dem Heizraum 26 verhindert
wird und dennoch die Ofenlagermittel 48, 50 angetrieben
werden. Zum Antrieb der Ofenlagermittel 48, 50 sind
an deren vom Heizraum 26 abgewandten Enden Zahnräder angeordnet.
Die jeweils in einer Reihe hintereinander angeordneten Ofenlagermittel 48, 50 sind
jeweils über
einen Zahnriemen 16, 18 und über die Zahnräder miteinander gekoppelt.
Die Zahnriemen 16, 18 sind wiederum mit Elektromotoren 88, 90 gekoppelt,
mittels denen über die
Zahnriemen 16, 18 und die Zahnräder die
Ofenlagermittel 48, 50 um ihre Längsachse
rotierend antreibbar sind.
-
Die
Lagervorrichtung umfasst ferner eine Verstelleinheit 72,
mittels der die Ofenlagermittel 48, 50 zur Anpassung
an unterschiedliche Stranggussstangen, insbesondere mit unterschiedlichen
Durchmessern, quer zur Längserstreckung
des Ofens 10 in ihrer Position verstellbar sind. Die Lagereinheiten 56, 58 der
Ofenlagermittel 48, 50 sind in plattenförmigen Bauteilen 92, 94 befestigt,
die auf einer Unterseite eines Bodenteils 96 des Ofens 10 quer
zur Längserstreckung
des Ofens 10 verschiebbar gelagert sind. An den plattenförmigen Bauteilen 92, 94 sind
zudem Ständerelemente 98, 100 befestigt,
an denen wiederum die Gasbrenner 74 befestigt sind, so dass
mit der Verstelleinheit 72 neben einem Abstand zwischen den
Ofenlagermitteln 48, 50 quer zur Längserstreckung
des Ofens 10 auch ein Abstand der Gasbrenner 74 quer
zur Längserstreckung
des Ofens 10 verstellbar und an unterschiedliche Stranggussstangen anpassbar
sind. Um eine Relativbewegung der Ofenlagermittel 48, 50 und
der Ständerelemente 98, 100 zu
dem Bodenteil 96 des Ofens 10 zu ermöglichen, sind
im Bodenteil 96 quer zur Längserstreckung des Ofens 10 ausgerichtete
Langlöcher 102, 104 vorgesehen,
in denen die Ofenlagermittel 48, 50 und die Ständerelemente 98, 100 geführt sind.
-
Die
Vorrichtung umfasst eine Abtrenneinheit 42 und einen in
einer Ofeneinheit 106 angeordneten weiteren Heizraum 44,
der dazu vorgesehen ist, abgetrennte Teile der Stranggussstange 12 zu
erwärmen,
und zwar um insbesondere einen bestimmten Temperaturgradienten innerhalb
des abgetrennten Teils der Stranggussstange 12 einzustellen.
Die Stranggussstange 12 kann nach Öffnen eines Türelements 112 durch
eine vom Türelement 112 verschließbare Öffnung aus
dem Heizraum 26 in die Abtrenneinheit 42 geführt werden.
-
Die
Abtrenneinheit 42 ist in Transportrichtung 36 der
Stranggussstange 12 aus dem Heizraum 26 betrachtet
unmittelbar nach dem Heizraum 26 und der zweite Heizraum 44 bzw.
die Ofeneinheit 106 ist in Transportrichtung 36 betrachtet
unmittelbar nach der Abtrenneinheit 42 angeordnet.
-
- 10
- Ofen
- 12
- Stranggussstange
- 14
- Kupplungsmittel
- 16
- Zahnriemen
- 18
- Zahnriemen
- 20
- Lagerplatte
- 22
- Vorwärmraum
- 24
- Vorwärmraum
- 26
- Heizraum
- 28
- Durchgangsbereich
- 30
- Lagermittel
- 32
- Lagermittel
- 34
- Richtung
- 36
- Transportrichtung
- 38
- Reflexionsmittel
- 40
- Betätigungseinheit
- 42
- Abtrenneinheit
- 44
- Heizraum
- 46
- Umfangsrichtung
- 48
- Ofenlagermittel
- 50
- Ofenlagermittel
- 52
- Lagerachsenabschnitt
- 54
- Lagerachsenabschnitt
- 56
- Lagereinheit
- 58
- Lagereinheit
- 60
- Achsenabschnitt
- 62
- Achsenabschnitt
- 64
- Auflagefläche
- 66
- Auflagefläche
- 68
- Mittel
- 70
- Mittel
- 72
- Verstelleinheit
- 74
- Gasbrenner
- 76
- Durchgangsbereich
- 78
- Hubeinheit
- 80
- Lagermittel
- 82
- Lagermittel
- 84
- Türelement
- 86
- Deckenelement
- 88
- Elektromotor
- 90
- Elektromotor
- 92
- Bauteil
- 94
- Bauteil
- 96
- Bodenteil
- 98
- Ständerelement
- 100
- Ständerelement
- 102
- Langloch
- 104
- Langloch
- 106
- Ofeneinheit
- 108
- Lüfter
- 110
- Lagermittel
- 112
- Türelement