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Technisches Gebiet (Technical Field)
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Auf dem Gebiet des Transports von flächigem, zu erwärmenden beziehungsweise zu temperierenden Material in Öfen, werden im industriellen Einsatz Transportvorrichtungen benötigt, welche in der Regel als Ofenrollen ausgebildet sind.
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Technischer Hintergrund (Background Art)
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Aus dem Stand der Technik sind für flächige Materialien, wie Bänder, Bleche oder Platinen, Rollengänge aus benachbarten runden Rollen bekannt. Diese definieren eine Passlinie für das zu temperierende Gut, welche entlang einer Ebene verläuft, die durch die Oberseiten der Rollen festgelegt wird. Zumindest ein Teil der Rollen wird hierbei angetrieben, um das Gut entlang des Rollengangs zu fördern.
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Aus
DE 33 01 660 A1 sind für keramische Platten Rollengeometrien mit über den Umfang verteilten Erhöhungen bekannt.
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Den, aus dem Stand der Technik, bekannten Rollenanordnung ist gemein, dass während des Transports eine Relativbewegung, wie Schlupf oder dergleichen, auftritt und es zu mechanischen Beschädigungen an der Unterseite des geförderten Guts kommen kann.
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Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Transportvorrichtung beziehungsweise Ofenrollen hierfür anzugeben, mit welcher ein schonender Transport des zu temperierenden Guts ermöglicht wird. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen in einem kostengünstigen Aufbau sowie einer guten Nachrüstbarkeit bestehender Anlagen sowie flexiblen Einsatzmöglichkeiten.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch Ofenrollen gemäß Anspruch 1 oder 8 in einer Transportvorrichtung gemäß Anspruch 10 sowie Verfahren zu deren Betrieb gemäß den Ansprüchen 11 und 12.
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Erfindungsgemäß ist eine Ofenrolle aufweisend einen Rollenschaft und eine Mehrzahl von Tragringen, welche über die Länge des Rollenschafts verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd Standard-Tragringe, welche einen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gesehen, runden Querschnitt aufweisen, und Exzenter-Tragringe, welche einen um die Drehachse exzentrischen Querschnitt aufweisen, wobei ein Teil des Umfangs des exzentrischen Querschnitts einen gegenüber einem Standard-Tragring kleineren Radius aufweist vorgesehen sind. Standard-Tragring bezieht sich hierbei auf einen Tragring mit einem runden Querschnitt, dessen Drehachse koaxial mit der Achse der Ofenrolle ist, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind zwischen derartigen Standard-Tragringen Exzenter-Tragringe angeordnet. Die Exzenter-Tragringe weisen hierbei in einem Teilbereich des Umfangs einen Radius auf, der kleiner als der Radius eines Standard-Tragrings ist. Die Radien sind jeweils gemessen von der Drehachse der jeweiligen Ofenrolle. Hierdurch kann die Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen aus der Passlinie, die entlang der Oberkanten der Standard-Tragringe definiert wird, entfernt werden und das Gut liegt auf den Standard-Ofenrollen auf. Wird die Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen weiter gedreht, kommen diese Exzenter-Tragringe mit der Unterseite des zu fördernden und zu temperierenden Guts in Kontakt und hebt dieses an. Während der weiteren Drehung wird das angehobene, zu temperierende Gut entsprechend der Geometrie der Exzenter-Tragringe in Durchlaufrichtung des Ofens bewegt und wieder auf den Standard-Tragringen abgelegt. Um die Drehung der Ofenrollen zu gewährleisten, ist zumindest eine Antriebseinheit vorgesehen. Die Antriebseinheit beziehungsweise Antriebseinheiten sind derart ausgebildet, dass die Ofenrollen synchron angetrieben werden, um eine Relativbewegung zwischen Ofenrolle und Unterseite des Guts zu vermeiden. Durch das Anheben des zu fördernden und zu temperierenden Guts wird der Kontakt verbessert und ein Relativbewegung durch beispielsweise Schlupf, wie sie im Stand der Technik auftritt wird vermieden. Diese Ausbildung weist außerdem die Vorteile auf, dass sie relativ kostengünstig umgesetzt werden kann und bestehende Anlagen verhältnismäßig einfach nach- oder umgerüstet werden können.
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Ausführungsformen erfindungsgemäßer Ofenrollen sind weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Tragringe frei um den Rollenschaft drehbar angebracht sind. Durch eine entsprechende Lagerung der Standard-Tragringe sind diese unabhängig vom Rollenschaft drehbar, insbesondere frei drehbar, sind. Die frei drehbaren bzw. beweglichen Standard-Tragringe der Ofenrolle weisen den Vorteil auf, dass beim Ablegen des Guts auf den Standard-Tragringen eine Relativbewegung zwischen Standard-Tragring und Unterseite des Guts vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies vermeidet oder verringert Beschädigungen an der Unterseite des Guts.
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Ofenrolle weitere Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter-Tragringe frei um den Rollenschaft drehbar angebracht sind, und dass zumindest eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, durch welche die Standard-Tragringe und/oder die Exzenter-Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbindbar sind. Durch eine entsprechende Lagerung der Exzenter-Tragringe auf dem Rollenschaft, die eine freie Drehung unabhängig von der Drehung des Rollenschaft zulassen, kann die Ofenrolle auch mit den Standard-Tragringen wie eine Ofenrolle gemäß dem Stand der Technik betrieben werden. Aufgrund der Schwerkraft schwenkt der frei drehbare Exzenter-Tragring selbstständig nach unten aus der Passlinie. Um einen erfindungsgemäßen Betrieb mit Exzenter-Tragringen zu ermöglichen, ist zumindest eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen, die eine lösbare, drehfeste Verbindung zwischen Exzenter-Tragring und Rollenschaft herstellt. Bei einer Ausführungsform mit ebenfalls frei drehbar gelagerten Standard-Tragringen sind vorzugsweise über zumindest eine lösbare Kupplungsvorrichtung auch die Stand-Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbindbar. Es können für die Exzenter-Tragringe und die Standard-Tragringe mehrere Kupplungsvorrichtungen unabhängig voneinander vorgesehen sein.
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Bevorzugten Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung mindestens zwei Schaltstellungen aufweist, bei denen entweder die Standard-Tragringe oder die Exzenter-Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbunden sind. Insbesondere bei Ausführungsformen mit sowohl frei drehbar gelagerten Exzenter-Tragringen als auch Standard-Tragringen sind die bevorzugt durch eine Kupplungsvorrichtung wechselweise mit dem Rollenschaft drehfest verbindbar. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Ofenrolle entweder als Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen oder als Standard-Ofenrollen betreiben wird. Um dies zu erreichen, weist die Kupplungsvorrichtung mehrere Schaltstellungen auf, die jeweils den Exzenter-Tragring oder entsprechend den Standard-Tragring mit dem Rollenschaft drehfest verbinden. Es ist auch möglich, dass die Kupplungsvorrichtung ein dritte Schaltstellung aufweist, die eine Neutralstellung darstellt, in der sowohl der Exzenter-Tragring als auch der Standard-Tragring frei drehbar sind, um den Betrieb der Ofenrolle in Art einer nicht angetriebenen Standard-Ofenrolle zu ermöglichen.
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Weitere Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung bezogen auf die Exzenter-Tragringe zumindest eine auf den Drehwinkel des Rollenschafts bezogene Schließstellung aufweist, um eine gleichmäßige Ausrichtung der Exzenter-Tragringe zu gewährleisten. Um die Funktion der Ofenrolle zu gewährleisten, müssen die Exzenter-Tragringe auf einer Ofenrolle weitgehend gleich ausgerichtet sein, damit die Exzenter-Tragringe bei der Drehung der Ofenrolle die Unterseite des Guts gleichzeitig kontaktieren. Damit die Ausrichtung der Exzenter-Tragringe gewährleistet werden kann, weist die Kupplungsvorrichtung auf den Umfang der Ofenrolle beziehungsweise des Rollenschafts zumindest eine feste Schließstellung auf und somit die Kupplungsvorrichtung nur in dieser festen Schließstellung eine drehfeste Verbindung zwischen Exzenter-Tragring und Rollenschaft herstellen kann. Somit kann die gleichmäßige Ausrichtung der Exzenter-Tragringe sichergestellt werden. Die Kupplungsvorrichtung stellt vorzugsweise eine formschlüssige Verbindung her. Ist die feste Schließstellung am Ende der Ofenrolle ersichtlich, kann die Ausrichtung der Ofenrollen auch ohne direkte Sicht auf diese von außerhalb des Ofens eingerichtet oder geprüft werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang verteilte Schließstellungen vorgesehen sind, welche vorzugsweise mit einem Winkel von mindestens 30° zueinander beabstandet sind. Sind für die drehfeste Verbindung zwischen Exzenter-Tragring und Rollenschaft mehrere feste Schließstellungen an der Kupplungsvorrichtung vorgesehen, weisen diese vorzugsweise einen deutlichen Abstand zueinander auf, um anhand der Drehstellung der Ofenrolle während des Schließens der Kupplungsvorrichtung die Ausrichtung der Exzenter-Tragringe feststellen zu können. Ist der Abstand zu klein gewählt sind, können die Exzenter-Tragringe in verschiedenen Schließstellungen der Kupplungsvorrichtung einrasten, wodurch keine gleichmäßige Ausrichtung entsteht. Der Winkel zwischen den über den Umfang der Ofenrolle verteilten Schließstellungen sollte hierbei mindestens 30° betragen, um dies zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäße Ausführungsformen der Ofenrollen sind dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Standard-Tragringe bezogene Schließstellung der Kupplungsvorrichtung unabhängig vom Drehwinkel des Rollenschafts ausgebildet ist. Da die Standard-Tragringe einen runden Querschnitt aufweisen, ist deren Ausrichtung bezogen auf die Drehstellung der Ofenrolle unabhängig. Somit kann die Kupplungsvorrichtung die drehfeste Verbindung zwischen Standard-Tragring und Rollenschaft jederzeit herstellen. Bezogen auf die Standard-Tragringe kann die Kupplungsvorrichtung daher auch durch eine kraftschlüssige Verbindung herstellen.
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Weitere Ausführungsformen der Ofenrolle aufweisend einen Rollenschaft und zumindest einem Tragring, welcher in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gesehen, einen runden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring als Wechsel-Tragring ausgebildet ist, wobei der Wechsel-Tragring zwischen einer ersten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts koaxial mit der Drehachse der Ofenrolle ist und somit einen Standard-Tragring darstellt, und einer zweiten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts parallel verschoben zu der Drehachse der Ofenrolle ist und somit einen Exzenter-Tragring darstellt, bewegbar ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung, bei der der Mittelpunkt des Wechsel-Tragrings bezogen auf die Drehachse der Ofenrolle verschoben wird, kann der Wechsel-Tragring abhängig von seiner Schaltstellung sowohl als Exzenter-Tragring als auch als Standard-Tragring eingesetzt werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass über die Länge der Ofenrolle der Abstand zwischen den Tragringen und damit der Stützabstand gering ist, wodurch die Belastungen und mögliche Beschädigungen am Gut verringert werden. Es ist weiter möglich, dass anstelle mehrerer über die Länge des Rollenschafts verteilte Wechsel-Tragringe nur ein Wechsel-Tragring in Art einer Rolle mit einer der Breite des Guts entsprechenden Länge entlang des Rollenschafts auszubilden.
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In weiteren Ausführungsformen ist die Ofenrolle dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wechsel-Tragring fest mit dem Rollenschaft verbunden ist und der Rollenschaft zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung bewegbar ausgebildet ist. Die Schaltstellungen können entweder durch eine Verschiebung der Wechsel-Tragringe relativ zum Rollenschaft erfolgen, oder die Wechsel-Tragringe können auch fest auf dem Rollenschaft angebracht werden und die Ofenrolle als Ganzes gegenüber der Drehachse verschoben und um die Drehachse entlang einer um die Drehachse konzentrischen Bahn bewegt werden. Hierdurch können Standard-Ofenrollen gemäß dem Stand der Technik weiter verwendet werden und es die Anpassungen an bestehenden Anlagen können an den Antriebseinheiten der Ofenrollen vorgenommen werden. Bei derartigen Ausführungen wird zwar die Antriebseinheit aufwendiger, allerdings gleichzeitig der Aufbau der Ofenrollen vereinfacht und es kann vorteilhafterweise auf bewegte Teile innerhalb des Ofens verzichtet werden,
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Erfindungsgemäß sind ebenfalls Transportvorrichtungen für zu temperierendes Gut in einem Ofen umfassend mehrere Ofenrollen dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ofenrollen gemäß einer der obigen Ausführungsformen ausgebildet sind. Weiter sind zumindest die erfindungsgemäß ausgebildeten Ofenrollen durch zumindest eine Antriebseinheit synchron antreibbar, und eventuell vorgesehene Standard-Ofenrollen sind bevorzugt separat angetrieben beziehungsweise können freigeschalten werden.
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Erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit Ofenrollen gemäß einer der obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenrollen entweder mit drehfesten Exzenter-Tragringen und frei drehbaren Standard-Tragringen oder mit drehfesten Standard-Tragringen und frei drehbaren Exzenter-Tragringen betrieben wird.
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Weitere erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit Ofenrollen gemäß der obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Wechsel-Tragringe der Ofenrollen entweder in der Schaltstellung als Exzenter-Tragringen oder in der Schaltstellung als Standard-Tragringe betrieben werden.
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In weiteren Ausführungsformen des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Ofenrollen in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben werden.
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In weiteren Ausführungsformen sind erfindungsgemäße Transportvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen eine Dehnungsfuge im Bereich des Umfangs mit kleinerem Radius angeordnet ist beziehungsweise im entsprechenden Bereich bei Wechsel-Tragringen, welche als Exzenter-Tragring betrieben werden. Aufgrund der Verwendung in Öfen ist es zur Vermeidung von Spannungen in den Ofenrollen gegebenenfalls notwendig entlang des Umfangs Dehnungsfugen vorzusehen. Diese stellen Kanten dar, welche die Unterseite des zu fördernden und zu temperierenden Guts beschädigen können. Der Vorteil in dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Dehnungsfuge im Bereich mit gegenüber den Standard-Tragringen kleineren Radius vorgesehen ist und somit nicht mit dem Gut in Berührung kommt, da das Gut auf den benachbarten Standard-Tragringen aufliegt.
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Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragringe durch exzentrisch angeordnete runde Ringe oder Rollen gebildet ist. Ein einfacher Aufbau der Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen lässt sich dadurch erreichen, dass Rollen oder Tragringe mit einem runden Querschnitt verwendet werden, bei denen die Drehachse nicht mit der Symmetrieachse, also der durch den Mittelpunkt verlaufenden Achse übereinstimmt, sondern zu dieser parallel verschoben ist.
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Weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragring durch ein, vorzugsweise um eine zur Drehachse senkrecht verlaufenden Symmetrieachse symmetrisches, Profil gebildet ist, wobei die Drehachse nicht durch den Schwerpunkt des Exzenter-Tragrings verläuft, und wobei der Radius sich über den Umfang des Exzenter-Tragrings, vorzugsweise kontinuierlich, ändert. Abweichend von einem kreisrunden Querschnitt können für die Exzenter-Tragringe auch Profile oder Tragringe verwendet werden, deren Umfang beliebig verläuft. Beispielsweise können zumindest teilweise elliptische Querschnitte oder auch runde Profile, mit einem Radius, der größer als der Radius der Standard-Tragringe ist, und bei denen ein Kreissegment, mit einer Segmenthöhe, die größer als die Differenz der Radien ist, entfernt ist, verwendet werden. Scharfkantige Profile sind hingegen zu vermeiden, um Beschädigungen an der Unterseite des Guts zu vermeiden, gerundete Kanten sind vorzuziehen. Der Verlauf des von der Drehachse aus gemessenen Radius der Außenkontur ändert sich vorzugsweise kontinuierlich, um Sprünge, welche Kanten darstellen, weitgehend zu vermeiden. Des Weiteren sind Profile mit einer achssymmetrischen Form bevorzugt, um möglichst gleichförmige Bewegung des zu temperierenden Guts beim Anheben und Ablegen zu erreichen.
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Weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragring durch einen Kontaktkörper mit einer Kontaktfläche, welche für die Kontaktierung mit dem zu temperierenden Gut vorgesehen ist, gebildet ist, welcher über zumindest einen Hebel von der Drehachse beabstandet angeordnet ist. Der Kontaktkörper und der Hebel können hierbei einteilig oder auch aus unterschiedlichen Bauteilen bestehen. Einteilige Ausführungen besitzen den Vorteil einer geringeren Teilezahl und damit verbundenem geringeren Montageaufwand. Bei mehrteiligen Ausführungen besteht eine größere Flexibilität hinsichtlich einer Änderung der Form und Größe der Kontaktfläche des Kontaktkörpers. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen zwei oder mehr über den Umfang verteilte Hebel vorgesehen sind, wobei die gemeinsame Breite aller Hebel in einer Ebene senkrecht zur Drehachse nicht größer als der Durchmesser einer Standard-Tragring werden darf, damit der Exzenter-Tragringbei entsprechenden Drehstellungen aus der Passlinie entfernbar ist. In diesen Fällen kann die Drehachse durch den Schwerpunkt des exzentrischen Querschnitts verlaufen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper mit dem Hebel beweglich verbunden ist. Neben den zuvor genannten Vorteilen einer mehrteiligen Ausführung, bietet eine bewegliche Verbindung eine vergrößerte Flexibilität hinsichtlich des Kontaktkörpers beziehungsweise dessen Kontaktfläche. Aufgrund der beweglichen Anordnung kann die Fläche, mit der die Kontaktfläche mit der Unterseite des Guts in Kontakt kommt, größer ausgebildet werden, da deren Ausrichtung unabhängig von der Drehstellung des Exzenter-Tragrings ist. Hierdurch kann die Auflagefläche der Unterseite des Guts mit dem Kontaktkörper größer eingestellt werden, was die Belastung, insbesondere die Flächenpressung, und somit Beschädigungen der Unterseite des Guts verringern kann. Beispielsweise kann die Kontaktfläche eben oder mit einer sehr großen Krümmung ausgeführt werden, was zu einer während des Anheben, Weitertransports und Ablegen des zu temperierenden Guts konstanten Auflagefläche führt. Bei der Festlegung der Größe der Kontaktfläche ist neben den genannten Eigenschaften gegebenenfalls zusätzlich noch eine Wärmeabfuhr durch gekühlte Ofenrollen zu berücksichtigen.
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In weiter bevorzugten Ausführungen sind erfindungsgemäße Ofenrollen dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Verbindung von Hebel und Kontaktkörper zwischen dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers und der Kontaktfläche und/oder in Drehrichtung der Ofenrolle nach dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers vorgesehen ist. Durch die Anordnung der beweglichen Verbindung zwischen dem Schwerpunkt und der Kontaktfläche kann sichergestellt werden, dass der Kontaktkörper stets mit der Kontaktfläche nach oben ausgerichtet ist. Hierdurch wird das Anlegen der Kontaktfläche an die Unterseite des Guts sichergestellt und eine möglichst schonende Kontaktierung erreicht. Alternativ oder zusätzlich kann die bewegliche Verbindung in Drehrichtung nach dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers, das heißt zwischen dem Schwerpunkt und der in Förderrichtung nachfolgenden Kante des Kontaktkörpers, angeordnet werden. Hierdurch wird erreicht, dass die in Drehrichtung vordere Kante des Kontaktkörpers vor der Kontaktierung mit der Unterseite des Guts nach unten geneigt ist, wodurch ein Verkanten des Kontaktkörpers mit der Unterseite des Guts vermieden wird, was entsprechende Beschädigungen an der Unterseite des Guts vermeidet. Zusätzlich kann am Hebel und/oder Kontaktkörper noch ein Anschlag vorgesehen werden, der den Schwenkbereich des Kontaktkörpers gegenüber dem Hebel begrenzt, um beispielsweise ein Durchschwingen oder übermäßiges Pendeln zu vermeiden beziehungsweise um die Bewegung des Kontaktkörpers über einen Teilbereich außerhalb der Passlinie zu begrenzen. Der Anschlag kann hierbei auch als eine Kombination aus ortsfester, also nicht mitdrehender, Kurvenscheibe und einer entsprechenden mit dem Kontaktkörper verbundenen Führung ausgeführt sein, um die Position des Kontaktkörpers während des Umlaufs zu definieren.
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Erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach den oben genannten Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass durch die zumindest eine Antriebseinheit die Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen gedreht werden, wodurch das zu temperierende Gut von den Standard-Ofenrollen abgehoben, um eine von der Geometrie der Exzenter-Tragringe abhängige Distanz in Durchlaufrichtung gefördert und wieder auf den Standard-Tragringen abgelegt wird. Wie bereits erläutert, wird ein schonendes Transportverfahren erreicht, bei dem Beschädigungen an der Unterseite des Guts gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringert werden.
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In bevorzugten Ausführungsformen ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Tragringe freigeschaltet werden, damit diese sich frei drehen können, um Beschädigungen durch Relativbewegungen aufgrund von Trägheitskräften zu vermeiden.
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Alternative Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach den obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter-Tragringe freigeschalten und mit ihren gegenüber den Standard-Tragringen kleineren Radius nach oben gedreht werden, wodurch die Exzenter-Tragringe aus der Passlinie des zu temperierenden Guts entfernt werden, und dass die Standard-Tragringe angetrieben werden. Erfindungsgemäße Transportvorrichtungen können auch in konventioneller Weise mit den Standard-Tragringen betrieben werden, was die Flexibilität der Anlage erhöht. Hierzu werden die Exzenter-Tragringe frei geschalten, wodurch sie sich schwerkraftbedingt aus der Passlinie mit dem gegenüber der Standard-Tragringe kleineren Radius nach oben schwenken.
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Verwendung finden erfindungsgemäße Transportvorrichtungen betrieben nach einem erfindungsgemäßen Verfahren im Tunnelofen einer CSP-Anlage (Compact-Strip-Production). Auch die Verwendung in anderen Öfen im Durchlaufverfahren ist möglich.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigen:
- 1a, 1b, 1c eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit einem zu temperierende Gut in verschiedenen Verfahrensschritten,
- 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ofenrolle,
- 3 eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 4 eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- 5 eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel nach 4,
- 7 eine schematische Darstellung eines Wechsel-Tragrings und
- 8a, 8b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ofenrolle in verschiedenen Schaltstellungen.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)
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1a, 1b und 1c zeigen ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in verschiedenen Stadien eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Den Figuren ist gemein, dass die Transportvorrichtung aus Ofenrollen (1) mit abwechselnd angeordneten Standard-Tragringen (2) und Exzenter-Tragringen (3) besteht. Jede Ofenrolle (1) weist hierbei eine Drehachse (4) auf, die auf einer gleichen Ebene liegen und um welche die Ofenrollen (1) jeweils drehbar sind. Auf der Ofenrolle entlang der Drehachse (4) nebeneinander Standard-Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind bei benachbarten Ofenrollen, in Förderrichtung T gesehen, wechselweise Standard-Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) vorgesehen, so dass eine Abstützung bis in die Randbereiche des zu förderndem Guts (5) gewährleistet ist. Die Antriebseinheit ist nicht dargestellt.
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Die Ausgangssituation wird in 1a dargestellt, dass zu fördernde und zu temperierende Gut (5) liegt auf den Standard-Tragringen (2) auf. Die Exzenter-Tragringe (3) sind mit ihrem gegenüber den Standard-Tragringen (2) kleineren Radius nach oben ausgerichtet, weshalb sie die Unterseite des Guts (5) nicht berühren.
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1b stellt schematisch den Zustand dar, bei dem die Exzenter-Tragringe (3) um 180° gegenüber 1a gedreht wurde, im dargestellten Beispiel im Uhrzeigersinn gedreht. Das Gut (5) liegt nun auf den Exzenter-Tragringen (3) auf und wird nicht von den Standard-Tragringen (2) berührt. Gegenüber der Ausgangsposition (6) des Guts (5) ist das Gut (5) angehoben und bereits in Förderrichtung T, im dargestellten Beispiel nach rechts, weitertransportiert.
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Durch eine weitere Drehung der Exzenter-Tragringe (3) wird das zu temperierende Gut (5) wieder auf den Standard-Tragringe (2) abgelegt. 1c stellt den Zustand nach einer vollen Umdrehung der Ofenrollen (1) dar. Die Ofenrollen (1) weisen wieder die gleiche Stellung wie bei 1a auf. Das zu temperierende Gut (5) wurde gegenüber der Ausgangsposition (6) in Förderrichtung T weitertransportiert und liegt wieder auf den Standard-Tragringen (2) auf und wird nicht von den Exzenter-Tragringen (3) berührt.
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In 2 ist eine schematische Ofenrolle in Förderrichtung T dargestellt, wobei ebenfalls eine Antriebseinheit und dergleichen dargestellt sind. Auf dem Rollenschaft (12) sind abwechselnd Standard-Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) angeordnet, die auf dem Rollenschaft (12) jeweils frei drehbarangebracht sind. Zwischen den Tragringen (2, 3) sind Kupplungsvorrichtungen (13) vorgesehen. Durch die Kupplungsvorrichtungen (13) kann entweder der Exzenter-Tragring (3) oder der Standard-Tragring (2) drehfest mit dem Rollenschaft (12) verbunden werden. Es können jeweils separate Kupplungsvorrichtungen (13) für jeden einzelnen Tragring (2, 3) vorgesehen sein, oder auch eine gemeinsame Kupplungsvorrichtung (13) zwischen einem Standard-Tragring (2) und einem benachbarten Exzenter-Tragring (3) wobei die Kupplungsvorrichtung (13) mindestens zwei Schaltstellungen aufweist, bei denen einer der beiden Tragringe (2, 3) mit dem Rollenschaft (12) drehfest verbunden sind.
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Das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) entspricht auch der in 1a, 1b und 1c dargestellten Ausführung. Hierbei wird eine Rolle oder Tragringe mit einem kreisrunden Querschnitt verwendet, wobei die Drehachse (4) gegenüber dem Schwerpunkt (7) beziehungsweise Mittelpunkt (7) des Querschnitts verschoben ist. Somit ergeben sich, von der Drehachse (4) aus gemessen, unterschiedliche Radien entlang des Umfangs, was den exzentrischen Aufbau zur Folge hat.
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Ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) ist in 4 dargestellt. Hier ist der Exzenter-Tragring (3) aus einem elliptischen Profil beziehungsweise entsprechend geformten Tragringen ausgebildet, welche exzentrisch um die Drehachse (4) angeordnet sind. Durch die dargestellte elliptische Form wird durch den größeren Radius der Kontaktfläche die Auflagefläche, zum Beispiel gegenüber einer in 3 dargestellten Ausführung mit kreisrundem Verlauf, vergrößert. Das elliptische Profil kann auch als Kontaktkörper (9) gesehen werden, der einteilig mit einem Hebel (8) mit der Drehachse (4) verbunden ist.
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5 stellt ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) dar. Hierbei ist ein Hebel (8) mit der Drehachse (4) verbunden. Am von der Drehachse (4) entfernten Ende ist der Hebel (8) mit dem Kontaktkörper (9) über eine bewegliche Verbindung (11) verbunden. Der Kontaktkörper (9) weist eine Kontaktfläche (10) auf, die mit der Unterseite des Guts (5) in Kontakt kommt.
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In 6 wird ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Kontaktkörpers (9) gemäß einer in 5 dargestellten, erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt. Der Kontaktkörper (9) weist an seiner oberen, dem zu temperierenden Gut (5) zugewandten Seite eine gekrümmte Kontaktfläche (10) auf. Der Kontaktköper (9) weist für den Querschnitt einen Schwerpunkt (7) auf, der bei homogenen Körpern mit dem Flächenmittelpunkt übereinstimmt. Die bewegliche Verbindung (11) mit dem Hebel (8), hier nicht dargestellt, ist zwischen dem Schwerpunkt (7) und der Kontaktfläche (10) angeordnet. Aufgrund der Schwerkraft liegt der Schwerpunkt, bei freier Drehbarkeit unterhalb der beweglichen Verbindung (11), wodurch sichergestellt wird, dass die Kontaktfläche (10) nach oben zu dem temperierenden Gut (5) ausgerichtet ist. Im dargestellten Beispiel ist die bewegliche Verbindung (11) in Drehrichtung der Ofenrolle beziehungsweise in Förderrichtung T nach dem Schwerpunkt (7), also zwischen Schwerpunkt (7) und der in Förderrichtung T nachfolgenden Kante des Kontaktkörpers (9) angeordnet. Hierdurch ist bei freier Drehbarkeit durch die Schwerkraft sichergestellt, dass die vordere Kante des Kontaktkörpers (9) nach unten geneigt ist. Somit kann ein Verkanten der vorderen Kante mit dem Gut (5) vermieden werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die bewegliche Verbindung (11) gegenüber dem Schwerpunkt (7) sowohl in Richtung der Kontaktfläche (10) als auch in Richtung der in Förderrichtung T nachfolgenden Kante verschoben. Diese Maßnahmen können auch unabhängig voneinander einzeln verwendet werden.
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7 ist eine schematische Darstellung eines Wechsel-Tragrings (14) gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Wechsel-Tragring (14) weist einen runden Querschnitt auf, da er abhängig von der Schaltstellung sowohl als Standard-Tragring (14.2) als auch als Exzenter-Tragring (3) verwendet werden kann. Im Wechsel-Tragring (14) ist eine Schaltkulisse (15) vorgesehen, innerhalb welcher zwischen den Schaltstellungen gewechselt werden kann. Bei einer ersten Schaltstellung, bei der der Wechsel-Tragring (14) als Standard-Tragring (14.2) verwendet wird, liegt der Mittelpunkt (7) des runden Querschnitts koaxial mit der Drehachse (4.2). In der zumindest einen weiteren Schaltstellung wird der Wechsel-Tragring (14) als Exzenter-Tragring (14.3) verwendet, wobei hierzu die Drehachse (4.3) gegenüber dem Mittelpunkt (7) verschoben ist.
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Werden Wechsel-Tragringe (14) verwendet, die fest mit dem Rollenschaft (12) verbunden sind, können die verschiedenen Schaltstellungen durch entsprechende Änderungen an der Antriebseinheit beziehungsweise Lagerung der Ofenrolle erreicht werden. Hierbei wäre beispielsweise ein Aufbau analog zu 7 möglich, bei dem an der Antriebseinheit - analog zum Wechsel-Tragring (14) der 7 - die Position des Rollenschafts (12) von einer koaxialen Lage in eine exzentrische Lage - analog den Bezugszeichen 4.2 und 4.3 für die Drehachsen in 7 - verändert werden kann. Die Antriebseinheit würde hierbei immer um den Mittelpunkt (7) als Drehachse (4) rotieren und die Ofenrolle (1) würde abhängig von der Schaltstellung des Rollenschafts (12) an der Antriebseinheit entweder als Ofenrolle mit Standard-Tragringen (14.2) oder mit Exzenter-Tragringen (14.3) verwendet werden.
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In 8a ist eine Ofenrolle (1) schematisch dargestellt, bei der auf einem Rollenschaft (12) mehrere Wechsel-Tragringe (14.2) angebracht sind. Die Wechsel-Tragringe (14.2) sind senkrecht zu Rollenschaft (12) zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar. Im dargestellten Beispiel sind die Wechsel-Tragring (14.2) als Standard-Tragringe (2) verwendet. Auf dem Rollenschaft (12) ist eine Schaltvorrichtung (16) vorgesehen, die durch entlang des Rollenschafts (12) verschiebbare Keile beziehungsweise Keilleisten als Schaltvorrichtung (16) beispielhaft ausgebildet sind. Durch Verschieben der beidseitig gegenläufig geneigten Keile der Schaltvorrichtung (16) wird der Mittelpunkt (7) des Wechsel-Tragrings (14) zum Beispiel entlang der Schaltkulisse (15) gemäß 7 verschoben.
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Analog zu 8a stellt 8b die Ofenrolle (1) in einer Schaltstellung dar, in der die Wechsel-Tragringe (14.3) als Exzenter-Tragringe (3) verwendet werden. Hierbei ist die Schaltvorrichtung (16) entsprechend umgestellt und der Wechsel-Tragring (14.3) wird in der entsprechenden Schaltstellung durch die Schaltvorrichtung (16) fixiert.
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Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar und nicht nur auf die beschriebenen oder dargestellten Beispiele von Ausführungsformen beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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| 1. |
Ofenrolle |
| 2. |
Standard- Tragring |
| 3. |
Exzenter -Tragring |
| 4. |
Drehachse |
| |
4.2 |
Drehachse in Schaltstellung als Standard-Tragring |
| |
4.3 |
Drehachse in Schaltstellung als Exzenter-Tragring |
| 5. |
Gut |
|
| 6. |
Ausgangsposition des Guts |
| 7. |
Schwerpunkt/Mittelpunkt |
| 8. |
Hebel |
| 9. |
Kontaktkörper |
| 10. |
Kontaktfläche |
| 11. |
Bewegliche Verbindung |
| 12. |
Rollenschaft |
| 13. |
Kupplungsvorrichtung |
| 14. |
Wechsel-Tragring |
| |
14.2 |
Wechsel-Tragring in Schaltstellung als Standard-Tragring |
| |
14.3 |
Wechsel-Tragring in Schaltstellung als Exzenter-Tragring |
| 15. |
Schaltkulisse |
| 16. |
Schaltvorrichtung |
| |
T |
Förderrichtung |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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