DE102020205251B3 - Vorrichtung zum Kühlen oder Führen eines Langproduktes - Google Patents

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen oder Führen eines Langproduktes, das mehrere Führungsstrecken, von denen mindestens eine als Bypassstrecke und mindestens eine als Kühlstrecke ausgestaltet ist, aufweist. Die Führungsstrecken sind dabei gemeinsam so bewegbar, dass jede der Führungsstrecken wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen oder Führen von Langprodukten.
• HINTERGRUND
• Beim Walzen von heißen metallischen Stäben, Drähten und Rohren kommen sogenannte Kühlstrecken zum Einsatz. Diese Kühlstrecken dienen dazu, durch eine Kühlung der warmen gewalzten Produkte gezielten Einfluss auf das Gefüge des Metalls zu nehmen. Solche Kühlstrecken sind in Walzwerken an verschiedenen Positionen vor oder hinter einzelnen Walzgerüsten einer Walzstraße angeordnet und bestehen gewöhnlich aus einem Wasserkasten und einer anschließenden Ausgleichsstrecke. Der Wasserkasten dient dazu, das Langprodukt zu kühlen. Da die Kühlung durch eine Kühlung der Oberfläche des Walzproduktes erfolgt, ist normalerweise nach einem Wasserkasten eine Ausgleichsstrecke angeordnet, in der sich die Oberflächentemperatur mit der Temperatur im Inneren des Produktes ausgleicht.
• Langprodukte im Sinne dieser Offenbarung sind Metall-Halbzeuge, die durch Walzen, Ziehen oder Schmieden mit in der Länge gleichbleibendem Querschnitt hergestellt werden und die nicht zu den Flacherzeugnissen zählen, da ihre Länge sehr viel größer als ihre Dicke und Breite ist. Insbesondere werden darunter Stäbe, Drähte, Rohre und Profile verstanden.
• Unter einer Bearbeitungsstraße oder einer Walzlinie im Sinne dieser Offenbarung wird eine im Wesentlichen gerade Strecke oder ein im Wesentlichen gerader Streckenabschnitt verstanden, entlang derer oder dessen sich ein Langprodukt in der Bearbeitungsvorrichtung fortbewegen kann.
• Um ein optimales Kühlergebnis zu erhalten, ist es von Bedeutung, dass die Kühlstrecke an das zu kühlende Langprodukt angepasst ist: In einer Kühlstrecke sind in der Regel mehrere hintereinander koaxial angeordnete ringförmige Kühleinrichtungen, beispielsweise Kühldüsen, und eine oder mehrere Wasserabstreifdüsen angeordnet, die vom heißen Walzgut zentrisch durchlaufen werden. In diesen Kühldüsen wird über einen Ringspalt so viel Wasser eingespritzt, dass sich das Kühlrohr vollständig füllt. Übliche Größenordnungen für die Wassermenge liegen im Bereich von 50 m³/h. Es ist wesentlich, dass das Walzgut möglichst perfekt zentrisch in dem Kühlrohr geführt wird, um ein über den Umfang des Walzgutes gleichmäßiges Kühlergebnis zu erhalten.
• Ferner ist von Bedeutung, dass der mit Kühlmittel gefüllte Ringspalt zwischen Walzgut und Kühlrohr eine bestimmte Größe nicht über- oder unterschreitet. Aus diesem Grund ist es erforderlich, mehrere Kühleinrichtungen mit unterschiedlichen Innendurchmessern einzusetzen, die jeweils für unterschiedliche Walzgutquerschnitte geeignet sind. Beispielsweise sind drei verschiedene Kühlrohrdurchmesser erforderlich, um ein Produktspektrum für Walzgut im Durchmesserbereich von 20 mm bis 100 mm abzudecken.
• Es hat sich bewährt, mehrere Kühlstrecken, die jeweils für einen Walzgutquerschnitt geeignet sind, austauschbar so vorzusehen, dass sie bei einem Produktwechsel rasch in eine Bearbeitungsstraße ein- und ausgebaut werden können. Da Produktwechsel mehrmals täglich vorkommen können, ist die Geschwindigkeit bei einem solchen Umrüstvorgang von entscheidender Bedeutung für die Effizienz der Walzstraße, da währenddessen die Walzstraße stillgesetzt werden muss, was einen Produktionsausfall zur Folge hat.
• Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen an die Produkte wird in einer Warmwalzstraße für Langprodukte nicht immer das vollständige Produktprogramm einer thermischen Inlinebehandlung durchlaufen. Um diesen Anforderungen in einer Walzstraße für Langprodukte zu genügen, kann es sein, dass das Walzgut anstelle durch Kühlrohre durch einen Bypassrollgang geführt werden muss. In dieser Situation ist das Langprodukt nicht aktiv durch eine Kühlstrecke zu kühlen, beispielsweise, wenn eine hohe Temperatur des Langproduktes auf dem Weg zu einer nächsten Bearbeitungsstation im Wesentlichen aufrechterhalten bleiben soll.
• Grundsätzlich wäre es in diesem Fall eine Möglichkeit, das heiße Langprodukt durch eine Kühlstrecke zu führen, der kein Kühlmittel zugeführt wird, sodass keine aktive Kühlung innerhalb der Kühlstrecke erfolgt. Dies ist jedoch nicht gewünscht, da die Einrichtungen der Kühlstrecke durch die Wärmeabstrahlung des Langproduktes thermisch beansprucht werden, was zu einer Verminderung der Lebensdauer führt. Ferner wird durch ein Umschließen des warmen Langproduktes mit den Kühleinrichtungen die natürliche Wärmeabgabe des Langproduktes gehemmt, was ebenfalls normalerweise unerwünscht ist.
• Aus diesem Grund werden sogenannte Bypassrollgänge vorgesehen, die zwar Rollen zum Transportieren der Langprodukte, aber keine Kühleinrichtungen aufweisen. Diese Bypassrollgänge können anstelle der Kühlstrecke in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden. In diesen Bypassrollgängen erfolgt keine aktive Kühlung des Langproduktes, sondern nur eine Führung und ein Antrieb des Produktes durch die Rollen. Insbesondere können solche Bypassrollgänge an mehreren Seiten offen sein, um eine Kocks Technik GmbH & Co. KG 26. Mai 2021 natürliche Wärmeabfuhr des Langproduktes durch Wärmestrahlung oder Konvektion zu erleichtern.
• Übliche Konstruktionen aus dem Stand der Technik sehen mehrere Kühlstrecken vor, die parallel zueinander so auf einem translatorisch verfahrbaren Wagen angeordnet sind, dass sie durch ein Verfahren des Wagens wahlweise in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden können. Ferner kann ein Bypassrollgang parallel zu den Kühlstrecken angeordnet sein. Soll das Walzgut nicht durch eine der Kühlstrecken geleitet werden, so ist es möglich, den Wagen so zu verschieben, dass die Kühlstrecken aus der Bearbeitungsstraße herausgeschoben werden und der Bypassrollgang in die Bearbeitungsstraße geschoben wird.
• Allerdings hat diese Konstruktion den Nachteil, dass der auf dem Boden verschiebbare Wagen einen hohen Raumbedarf mit sich bringt.
• Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise die Dokumente EP 2 707 156 B1 , US 2014 / 0 072 923 A1 und DE 38 85 235 T2 bekannt, in denen mehrere Kühlstrecken so an einem Rotor angeordnet sind, dass jeweils eine der Kühlstrecken in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann. Jedoch mangelt es diesen bekannten Vorrichtungen an der Möglichkeit, das Walzprodukt an Kühlstrecken vorbeizuleiten. Aus den oben genannten Gründen ist ein bloßes „Durchleiten“ der Walzprodukte ohne Kühlung durch die geschlossenen Kühlstrecken in den Vorrichtungen nicht erwünscht. Mit anderen Worten fehlt hier die Möglichkeit, die Wasserkühlstrecke bei Bedarf zu umgehen („zu bypassen“).
• DE 199 60 638 A1 betrifft eine Wasserkühlstrecke zum kontrollierten Abkühlen von Draht, bestehend aus Kühlrohren enthaltenden Wasserkästen mit zwischen den Wasserkästen angeordneten Führungsrinnen.
• Die Anforderungen an das Führen und das Antreiben des Langproduktes unterscheiden sich zwischen einer Kühlstrecke und einem Bypassrollgang: Während in der Kühlstrecke eine vergleichsweise genaue Positionierung des Langprodukts sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung erforderlich ist, sind die Anforderungen an eine räumliche Führung des Langprodukts auf einem Bypassrollgang vergleichsweise weniger anspruchsvoll, sodass dort eine einfachere, verschleißärmere und kostengünstigere Konstruktion zum Führen und Transportieren des Langprodukts verbaut werden kann.
• Für die Führung in einer Kühlstrecke haben sich V-förmig eingekerbte Rollen bewährt, die durch ihre Einkerbung eine Positionierung des durchlaufenden Walzproduktes sowohl in der vertikalen Richtung, als auch in der horizontalen Richtung ermöglichen. In einem Bypassrollgang reicht es im Wesentlichen aus, die Rollen so zu formen, dass sie das Langprodukt von unten stützen.
• Gleichzeitig kann es bei den Führungsrollen im Bypassrollgang erforderlich sein, dass diese Rollen nicht nur führen, sondern auch antreiben, um eine bessere Förderung des Walzgutes im Bypassrollgang zu ermöglichen. Ferner soll der Bypassrollgang möglichst auch in der Lage sein, nicht-runde Querschnitte wie beispielsweise quadratische, flache oder hexagonale Profile zu fördern. Aus diesem Grund, und da eine präzise seitliche Führung des Walzgutes nicht erforderlich ist, werden für Bypassrollgänge häufig angetriebene Flachrollen eingesetzt. Da diese Flachrollen eine gut definierbare Auflagefläche für das Langprodukt haben, kann die Fördergeschwindigkeit des Walzproduktes unmittelbar aus der Umfangsgeschwindigkeit der Auflagefläche bestimmt werden.
• Bei einem Einsatz einer V-förmig eingekerbten Rolle hingegen ist die exakte Auflagefläche des Walzproduktes auf der Rolle nicht leicht bestimmbar, weil sie insbesondere vom Durchmesser des Walzproduktes und ggf. dessen Orientierung abhängt. Daher lässt sich die Fördergeschwindigkeit des Walzproduktes nicht unmittelbar aus der Rotationsgeschwindigkeit der Rolle ermittelt werden. Die entscheidende Umfangsgeschwindigkeit der Rolle ist von dem Ort („treibender Durchmesser“) abhängig, an dem die Rolle in Kontakt mit dem Walzgut steht. Dieser treibende Durchmesser ist wiederum vom Querschnitt des Walzgutes, insbesondere vom Durchmesser des Walzgutes, abhängig: Dickeres Material liegt weiter außen auf der Rolle auf, wo bei gegebener Winkelgeschwindigkeit eine höhere Umfangsgeschwindigkeit vorliegt; dünneres Material liegt weiter innen auf der Rolle auf, wo bei gegebener Winkelgeschwindigkeit eine geringere Umfangsgeschwindigkeit vorliegt. Würde nun die V-förmige Rolle mit einer festgelegten Winkelgeschwindigkeit (z.B. in Umdrehungen pro Minute) angetrieben, würde dies abhängig von der Dicke des Walzprodukts wegen der hiervon abhängigen Auflagefläche und daher Umfangsgeschwindigkeit der Rolle (z.B. in Meter pro Sekunde) zu einer Relativbewegung zwischen der Auflagefläche der Rolle und dem auflaufenden Walzprodukt führen, was zu Kratzern oder anderen Beeinträchtigungen der Oberfläche des Walzproduktes führen kann. Aus diesem Grund ist es erforderlich, V-förmig eingekerbte Rollen zur Verwendung mit unterschiedlichen Walzgutquerschnitten und - geschwindigkeiten so vorzusehen, dass sich ihre Drehgeschwindigkeit dem auflaufenden Walzgut anpassen kann.
• DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine kompakt bauende Vorrichtung zum Kühlen und Führen von Langprodukten bereitzustellen, in der bei einem Produktwechsel rasch eine Kühlstrecke in der Bearbeitungsstraße durch einen Bypassrollgang ausgetauscht werden kann und umgekehrt.
• Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Kühlen oder Führen eines Langproduktes bereitgestellt, die mehrere Führungsstrecken, von denen mindestens eine als Bypassstrecke und mindestens eine als Kühlstrecke ausgestaltet ist, aufweist. Die Führungsstrecken sind dabei gemeinsam so bewegbar, dass jede der Führungsstrecken wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann. Dabei sind die Führungsstrecken an einem um eine Rotorachse um 360° drehbaren Rotor angeordnet und jede der Führungsstrecken kann durch ein Drehen des Rotors wahlweise fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden.
• Bevorzugt ist der Rotor um über 360°, also mehr als eine volle Drehung, drehbar.
• Eine Bypassstrecke bezeichnet im Zusammenhang mit dieser Offenbarung eine Führungsstrecke, in der ein Langprodukt, ohne es einer thermischen Behandlung zu unterziehen, an Kühlstrecken vorbeigeleitet werden kann. Ein normales Auskühlen eines heißen Langproduktes, beispielsweise ein Auskühlen durch natürliche Konvektion und durch Wärmestrahlung, ist in diesem Zusammenhang nicht als „thermische Behandlung“ zu verstehen.
• Diese Anordnung ermöglicht es, einen schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Kühlstrecken oder zwischen einer Kühlstrecke und einem Bypassrollgang zu ermöglichen, indem die Führungsstrecken gemeinsam so bewegbar sind, dass jede der Führungsstrecken wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstrecke angeordnet werden kann. Insbesondere ermöglicht es diese Anordnung, die Kühlstrecke durch die Anordnung des Bypassrollgangs in der Bearbeitungsstraße zu umgehen.
• Der Begriff „Rotor“ meint in diesem Zusammenhang eine Vorrichtung, die so ausgestaltet ist, dass sie sich um die Rotorachse drehen kann. Insbesondere bedeutet das, dass sich der Rotor um 360° um seine Rotorachse drehen kann. Bevorzugt kann sich der Rotor um mehr als 360° um seine Rotorachse drehen.
• Alternativ zur Anordnung an einem Rotor sind die Führungsstrecken gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung an einem linear vertikal verschiebbaren Aktor angeordnet, wobei jede der Führungsstrecken durch eine vertikale Verschiebung des Aktors wahlweise fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.
• Der Begriff „Aktor“ meint in diesem Zusammenhang eine Vorrichtung, die so ausgestaltet ist, dass sie sich entlang einer linearen Achse bewegen kann. In diesem Fall ist die lineare Achse insbesondere vertikal angeordnet, wobei der Begriff „vertikal“ nicht streng als parallel zur Schwerkraftrichtung gemeint ist, sondern vielmehr so gemeint ist, dass der Bewegungspfad der Führungsstrecken eine senkrechte Komponente aufweist, durch welche die Höhe der jeweiligen Führungsstrecken in Bezug auf die Bearbeitungsstraße eingestellt werden kann. Der Aktor kann somit als „Aufzug“ interpretiert werden, mittels dessen die unterschiedlichen Führungsstrecken wählbar in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden können. Darüber hinaus kann die Führungsstrecke durch die vertikale Bewegungskomponente präzise auf der Höhe der Bearbeitungsstraße angeordnet werden.
• Alternativ zur Anordnung an einem Rotor oder einem Aktor sind die Führungsstrecken gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung entlang eines umlaufenden Trägers angeordnet, wobei jede der Führungsstrecken durch ein Weiterbewegen des Trägers entlang einer Umlaufrichtung fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.
• Der Begriff „umlaufender Träger“ meint in diesem Zusammenhang eine Vorrichtung, die so ausgestaltet ist, dass sie sich entlang einer definierten geschlossenen Bahn als Endlosförderer bewegen kann. Um den Vergleich mit dem Aufzug im Zusammenhang mit dem „Aktor“ fortzuführen, kann der umlaufende Träger analog als „Paternoster“ interpretiert werden, mittels dessen die unterschiedlichen Führungsstrecken durch eine Weiterbewegung in der Umlaufrichtung wählbar in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden können. Der umlaufende Träger unterscheidet sich vom obigen Aktor beispielsweise dadurch, dass beim Aktor die gewählte Führungsstrecke durch ein Hin- und Herbewegen in der Bearbeitungsstraße angeordnet wird, wohingegen ein umlaufender Träger aufgrund der kurvenförmigen, beispielsweise ringförmig geschlossenen Bahn nur eine Bewegungsrichtung erfordert. Beispielsweise vereinfacht dies die Konstruktion, da eine solche Vorrichtung nur ausgelegt sein muss, um eine Bewegung in eine Richtung zu unterstützen.
• Soll das Langprodukt den Bereich der Kühlstrecke ungekühlt passieren, kann mit einer Vorrichtung gemäß einem der der obigen Aspekte anstelle einer Kühlstrecke der Bypassrollgang in die Bearbeitungsstraße bzw. Walzlinie gedreht bzw. dort angeordnet werden.
• Übliche Dimensionen eines voll bestückten Rotors liegen im Bereich von 7 m Länge und 5 t Gewicht, sodass eine Schwenk- oder Drehbewegung oder eine lineare Verschiebbarkeit einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert. Ein bevorzugter Rotor muss hingegen nicht aus seiner Arbeitsposition herausbewegt werden.
• Die bevorzugte Anordnung der Führungsstrecken an einem Rotor oder einem vertikal verschiebbaren Aktor ermöglicht somit - insbesondere gegenüber einer linearen bzw. einer linearen horizontalen Anordnung - eine platzsparende Anordnung der Kühlungsstrecken. Im Falle eines Rotors ist darüber hinaus der Energiebedarf für ein Austauschen der Führungsstrecken in der Bearbeitungsstraße gegenüber einer linearen Anordnung geringer, da nur ein Drehmoment auf den Rotor aufgebracht werden muss, um eine der Führungsstrecken in Fluchtung mit der Bearbeitungsstraße zu bringen. Dieses Drehmoment kann beispielsweise durch ein Auswuchten des Rotors derart reduziert werden, dass das Drehmoment minimal und insbesondere wesentlich kleiner als ein entsprechender Kraftaufwand zum Verschieben der Führungsstrecken wird.
• Bevorzugt ist die Bypassstrecke ein Bypass-Rollgang.
• Gegenüber einer Bypassstrecke ohne Rollen hat eine Ausgestaltung als Rollgang den Vorteil, dass die Rollen im Bypassrollgang angetrieben werden können, wodurch das Langprodukt transportiert wird.
• Bevorzugt ist die Bypassstrecke als offene Führung ausgebildet, und weiter bevorzugt ist die Bypassstrecke an mindestens einer Seite, besonders bevorzugt oben und weiter bevorzugt oben und seitlich, offen, um eine thermische Auskühlung des Langproduktes zu erleichtern.
• Eine offene Führung ermöglicht ein Auskühlen des Langproduktes auf der Bypassstrecke durch Konvektion und Wärmestrahlung. Dies wird durch eine offene Ausgestaltung an mindestens einer Seite, die insbesondere oben oder oben und seitlich offen ist, weiter unterstützt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Führungsvorrichtung für Langprodukte bereitgestellt, wobei die Führungsvorrichtung eine angetriebene und um eine Wellenachse drehbar gelagerte Welle und eine erste Rolle zum Führen und/oder Antreiben der Langprodukte aufweist, die drehbar auf der Welle gelagert ist.
• Mit einer drehbaren Lagerung auf der Welle ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass sich die erste Rolle relativ zur Welle und damit zusätzlich zur Welle um die Wellenachse drehen kann.
• Mit einer Welle ist üblicherweise wie vorliegend ein zylinderförmiges Element gemeint, das zur Übertragung von Drehbewegungen und Drehmomenten dient und zur Aufnahme eines Torsionsmomentes ausgestaltet ist.
• Durch die drehbare Lagerung der ersten Rolle auf der Welle kann die Rolle durch ein Drehen der Welle im Leerlauf bei einer vorgegebenen Wellenwinkelgeschwindigkeit auf eine der Wellenwinkelgeschwindigkeit entsprechende Rollenwinkelgeschwindigkeit angetrieben werden. „Leerlauf“ meint in diesem Zusammenhang, dass kein Langprodukt in Kontakt mit der Rolle steht. In diesem Fall reicht die Reibung zwischen der Welle und der Rolle aus, um die Rolle auf eine ungefähr der Winkelgeschwindigkeit der Welle entsprechende Winkelgeschwindigkeit anzutreiben.
• Beispielsweise kann hierdurch ermöglicht werden, dass die erste Rolle mit einer Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, die im Vorhinein so bestimmt wird, dass die Winkelgeschwindigkeit der Rolle auf eine Umfangsgeschwindigkeit an einem für einen bestimmten Langproduktquerschnitt charakteristischen treibenden Umfangsradius eingestellt wird, die der Geschwindigkeit entspricht, mit der das Langprodukt auf die Rolle von außen angetrieben aufläuft. „Treibender Umfangsradius“ meint in diesem Zusammenhang den Umfangsradius, an dem ein Langprodukt mit einem bestimmten Querschnitt mit der Rollenoberfläche in Kontakt kommt. Dieser treibende Umfangsradius kann sich, abhängig von der konkreten Ausgestaltung der ersten Rolle, abhängig vom Querschnittsprofil des Langproduktes ändern, wie oben beschrieben wurde.
• Dies führt zum einen dazu, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen der Rollenoberfläche und dem Langprodukt aufeinander abgestimmt werden kann, indem die Geschwindigkeit der ersten Rolle im Leerlauf wie oben beschrieben eingestellt wird. Zum anderen führt die drehbare Lagerung auf der drehbaren Welle dazu, dass die Winkelgeschwindigkeiten von Rolle und Welle voneinander entkoppelt werden können, wenn sich das Langprodukt in Kontakt mit der Rolle befindet, sodass sich beispielsweise die Welle schneller oder langsamer drehen kann als die Rolle. Dies ermöglicht es, Beschädigungen der Oberfläche des Langproduktes durch eine Relativgeschwindigkeit zwischen Rollenoberfläche und Langproduktoberfläche zu minimieren.
• Bevorzugt weist die Führungsvorrichtung ferner eine zweite Rolle zum Führen und/oder Antreiben der Langprodukte auf, die drehfest auf der Welle angebracht ist.
• Drehfest bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich die zweite Rolle relativ zur Antriebswelle nicht um die Wellenachse drehen kann.
• Das Vorsehen einer zweiten Rolle an der Welle ermöglicht es, die Führungsvorrichtung in zwei Führungsstrecken mit unterschiedlichen Anforderungen an die Rollen einzusetzen, beispielsweise in einer Kühlstrecke, für welche die erste Rolle besonders geeignet ist, und in einer Bypassstrecke, für welche die zweite Rolle besonders geeignet ist.
• Eine drehfest angebrachte zweite Rolle ermöglicht eine Verwendung der zweiten Rolle als Antriebsrolle. Dadurch, dass die zweite Rolle drehfest an der Welle angebracht ist, kann ein hohes Drehmoment von der Welle über die Rolle als Antriebskraft auf das Langprodukt übertragen werden, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Rolle am treibenden Durchmesser im Gegensatz zur ersten Rolle allein durch die Winkelgeschwindigkeit der Welle bestimmt ist und zum Antreiben des Langprodukts auf die sich hieraus und dem treibenden Durchmesser ergebende Umfangsgeschwindigkeit als Fortbewegungsgeschwindigkeit dient.
• Bevorzugt sind die erste Rolle und die zweite Rolle in Bezug auf ein die Welle lagerndes Lager auf derselben Seite der Welle angeordnet, d.h. das Lager befindet sich nicht zwischen den beiden Rollen.
• Bevorzugt ist die erste Rolle eine eingekerbte Rolle.
• Eine eingekerbte Rolle im Sinne dieser Erfindung bezeichnet eine Rolle, die abweichend von einer ansonsten üblichen Zylinderform im Wesentlichen sanduhrförmig ist. Mit anderen Worten ist die Umfangsfläche der Rolle nicht wie bei einem Zylinder durchgehend parallel zur Rollenachse, sondern verjüngt sich V-förmig von den äußeren Stirnflächen aus zur Mitte der Rolle hin. Dies bedeutet insbesondere, dass die Rolle in ihrer Mitte in Bezug auf die Wellenachse einen kleineren Durchmesser aufweist als an in Bezug auf die Wellenachse weiter seitlich gelegenen Abschnitten der Rolle. Die konkrete Gestalt der die Einkerbung ausbildenden Flanken ist unbeschränkt und kann beispielsweise geradlinig oder gekrümmt sein.
• Wird das Langprodukt durch die Kühlstrecken geführt, ist insbesondere die Präzision der Positionierung des Langproduktes im Zentrum der Kühleinrichtungen der Kühlstrecke von entscheidender Bedeutung für die Gleichförmigkeit der Temperaturverteilung im Langprodukt. Die eingekerbte Rolle dient dazu, das Langprodukt durch die Einkerbung sowohl horizontal als auch vertikal definiert zu führen.
• Ein Nachteil an V-förmig eingekerbten Rollen ist, dass der treibende Durchmesser vom Querschnittprofil des Langproduktes abhängt, wie oben erläutert wurde: Die konkrete Lage des Langproduktes in Bezug auf die Rollenachse, d.h. insbesondere der Radius der Auflage, wird durch die Querschnittsgestalt und Dicke des Langproduktes beeinflusst. Beispielsweise liegt bei kreisrunden Querschnittsprofilen ein Langprodukt mit einem größeren Durchmesser weiter von der Rollenachse entfernt auf der eingekerbten Rolle auf als ein Langprodukt mit kleinerem Durchmesser, sodass ein kreisrundes Querschnittsprofil mit einem größeren Durchmesser an einem größeren treibenden Rollendurchmesser mit der Rollenoberfläche in Kontakt kommt als ein kreisrundes Querschnittsprofil mit einem kleineren Durchmesser.
• Um diesen Effekt zu berücksichtigen, ist die V-förmig eingekerbte Rolle drehbar auf der angetriebenen Welle angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass auch bei nicht korrekt gewählter Winkelgeschwindigkeit der Welle die V-förmig eingekerbte erste Rolle vor- oder nacheilen kann und sich so der Geschwindigkeit des Langproduktes anpasst, sobald dieses auf die eingekerbte Rolle aufgelaufen ist. Ein Antreiben der Welle, auf der die V-förmig eingekerbte erste Rolle gelagert ist, bietet den Vorteil, dass die V-förmig eingekerbte erste Rolle bereits in etwa auf die korrekte Drehzahl gebracht werden kann, bevor das Langprodukt auf die Rolle aufläuft, d.h. insbesondere bevor sich ein Langprodukt in der Kühlstrecke befindet und ein neues Langprodukt auf sie aufläuft. Dadurch wird die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Langprodukt und der ersten Rolle minimiert, was dafür sorgt, dass das Risiko von Beschädigungen an der Oberfläche des Langproduktes minimiert wird.
• Bevorzugt ist die zweite Rolle eine Flachrolle.
• Mit dem Begriff „Flachrolle“ ist eine Rolle gemeint, die eine zumindest zum Teil zylindermantelförmige Auflagefläche aufweist. Neben der zylindermantelförmigen Auflagefläche kann die Flachrolle auch eine seitliche Führung aufweisen, um ein Auswandern des Langproduktes in (zylinder-) axialer Richtung zu verhindern.
• Für einen Bypassrollgang sind nicht angetriebene V-förmige Rollen nicht gut geeignet. Zum einen sollten die Rollen angetrieben sein, damit das Langprodukt im Bypassrollgang aktiv transportiert wird, dafür muss aber auf die hohe Präzision der Positionierung des Langprodukts, wie sie in der Kühlstrecke gefordert ist, nicht erzielt werden.
• Zusätzlich tritt häufig die Situation auf, dass nicht-runde Querschnitte wie quadratische, flache und hexagonale Querschnittsprofile auf einem Bypassrollgang transportiert werden müssen. Dies ist durch den Einsatz von Flachrollen besonders leicht möglich, die im Bypassrollgang eingesetzt werden können, da im Rollgang eine präzise seitliche Führung nicht erforderlich ist. Flachrollen werden zum Antreiben in Bypassrollgängen bevorzugt eingesetzt, da sie es ermöglichen, eine Vielzahl unterschiedlicher Querschnittsprofile entlang des Bypassrollgangs anzutreiben.
• Bevorzugt ist die Welle entlang der Wellenachse verschiebbar.
• Die Wellenachse ist im Wesentlichen quer zu der Bearbeitungsstraße ausgerichtet. Die Bearbeitungsstraße ist im Wesentlichen ortsfest, sodass durch ein Verschieben der Welle entlang der Ausrichtung der Wellenachse eine der Rollen auf der Wellenachse in den Bereich der Bearbeitungsstraße hineingeschoben oder aus der Bearbeitungsstraße herausgeschoben werden kann.
• Falls sowohl die erste als auch die zweite Rolle an der Welle angebracht sind, ermöglicht es eine solche Verschiebbarkeit, wahlweise die erste Rolle oder die zweite Rolle im Bereich der Bearbeitungsstraße anzuordnen.
• Bevorzugt ist die erste Rolle mit einer Schmierstofflagerung auf der Welle gelagert.
• Eine Schmierstofflagerung, beispielsweise eine Fettlagerung, hat den Vorteil, dass im Leerlauf durch den Schmierstoff ein spürbares Drehmoment auf die erste Rolle übertragen werden kann, um die erste Rolle im Leerlauf auf eine der Winkelgeschwindigkeit der Welle ungefähr entsprechende Winkelgeschwindigkeit zu beschleunigen. Gleichzeitig ist bei einer Schmierstofflagerung das von der Welle auf die erste Rolle übertragene Drehmoment gering genug, so dass die Winkelgeschwindigkeit der ersten Rolle, sobald ein Langprodukt in Kontakt mit der ersten Rolle steht, nicht erheblich von der Winkelgeschwindigkeit der Welle beeinflusst wird. Dies vermeidet eine Oberflächenbeschädigung des Langproduktes durch eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche der ersten Rolle und dem Langprodukt.
• Bevorzugt ist die erste Rolle so auf der Welle gelagert, dass ein Schlupf zwischen der Welle und der ersten Rolle auftreten kann.
• Mit Schlupf ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die Rolle zum einen grundsätzlich so gelagert ist, dass ein relevantes Drehmoment von der Welle auf die Rolle übertragen wird, zum anderen jedoch ein Winkelgeschwindigkeitsunterschied zwischen der Welle und der ersten Rolle zugelassen wird, der über das physikalisch Notwendige (wie beispielsweise ein Spiel der Rolle auf der Welle) hinausgeht.
• Bevorzugt ist die Welle auf einem höhenverstellbaren Träger gelagert.
• Ein höhenverstellbarer Träger ermöglicht ein Verschieben des Auflagepunktes der Welle in einer vertikalen Richtung, was für die präzise Positionierung des Langproduktes vorteilhaft ist.
• Zur Erzielung einer optimalen Gefügestruktur im Langprodukt ist es wichtig, dass nach dem Austreten des Langproduktes aus der Kühlstrecke die Temperaturverteilung in Umfangsrichtung des Langproduktes gleichmäßig ist. Bei den heute bekannten Systemen kommt es häufig zu einer Streifenbildung über den Umfang des Langproduktes, die durch eine ungleichförmige Abkühlung in der Kühlstrecke verursacht wird. Dieser Effekt tritt dann auf, wenn das Langprodukt nicht mittig in der Kühlstrecke geführt wird. Um eine solche Streifenbildung zu vermeiden, muss das Langprodukt mit einer Positionsgenauigkeit im Millimeterbereich im Zentrum der Kühlrohre geführt werden. Dies kann durch eine Anordnung der Welle auf einem höhenverstellbaren Träger ermöglicht werden. Dadurch wird es ermöglicht, unabhängig von der Lage der Kühlstrecke und auch unabhängig von der Ausstattung der Bearbeitungsstraße das Langprodukt mittig in den Kühlstrecken zu führen und so ein über den Umfang des Langproduktes gleichmäßiges Kühlergebnis zu erzielen.
• Bevorzugt ist die Welle auf einem entlang der Wellenachse verschiebbaren Träger gelagert.
• Ein solcher entlang der Wellenachse verschiebbarer Träger ermöglicht ein Verschieben der Welle entlang der Wellenachse und ermöglicht es, wahlweise die erste Rolle oder die zweite Rolle in der Bearbeitungsstraße anzuordnen oder die Welle aus der Bearbeitungsstraße herauszuziehen, beispielsweise wenn die Führungsstrecke gewechselt wird.
• Bei dem höhenverstellbaren Träger und dem entlang der Antriebswellenachse verschiebbaren Träger kann es sich auch um denselben Träger handeln.
• Bevorzugt erstreckt sich die Wellenachse senkrecht zu einer Durchlaufrichtung des Langproduktes.
• Erstens ermöglicht eine solche Anordnung ein Einfahren und ein Ausfahren der an der Welle angeordneten Rollen in die Bearbeitungsstraße entlang der Wellenachse. Zweitens weisen die erste und die zweite Rolle bevorzugt Ausgestaltungen als rotationssymmetrische Körper auf, sodass eine Anordnung der Wellen- und Rollenachse senkrecht zur Durchlaufrichtung die Reibung zwischen der Rolle und dem Langprodukt minimiert.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Führen eines Langproduktes bereitgestellt, das ein Antreiben der Welle einer oben beschriebenen Führungsvorrichtung mit einer Winkelgeschwindigkeit w und ein Zuführen eines Langproduktes mit einer Zuführgeschwindigkeit v zur ersten Rolle umfasst.
  Dabei kommt das Langprodukt mit einem Auftreffen auf die erste Rolle in einem vom Mittelpunkt der ersten Rolle gemessenen Abstand r mit der ersten Rolle in Kontakt und eine Umfangsgeschwindigkeit u1 der ersten Rolle am Radius r vor dem Auftreffen des Langproduktes wird durch die Gleichung $$u1\left(r,w\right)=2\pi \cdot r\cdot w$$

  

  beschrieben.
  Ferner wird eine Umfangsgeschwindigkeit u2(r) der ersten Rolle am Radius r nach dem Auftreffen des Langproduktes durch die Gleichung $$u2\left(r\right)=v$$

  

  beschrieben.
• Dies ermöglicht es, dass die erste Rolle vor einem Auftreffen des Langproduktes bereits auf eine geschätzte Geschwindigkeit angetrieben wird, die sich dann nach einem Auftreffen des Langproduktes an die Geschwindigkeit des Langproduktes anpassen kann, weil die Rolle drehbar auf der Welle gelagert ist.
• Bevorzugt wird die Winkelgeschwindigkeit w der Welle vor einem Auftreffen des Langproduktes so eingestellt, dass gilt: $$\left|u1-u2\right|\le \epsilon$$

  

  wobei ε klein ist und wobei bevorzugt das Einstellen basierend auf einem Abschätzen des Radius r erfolgt. Besonders bevorzugt wird der Radius r auf der Grundlage einer Abmessung, insbesondere eines Durchmessers des Querschnitts des Langproduktes, abgeschätzt.
• Bevorzugt ist ε klein, idealerweise sogar Null. Ein Minimieren von ε bewirkt, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen der ersten Rolle und dem Langprodukt vor dem Auftreffen Null ist, was eine geringere Beeinflussung der Oberfläche durch die Relativgeschwindigkeit ermöglicht.
• Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der Ansprüche.
• Figurenliste
• 1 zeigt einen Wasserkasten aus dem Stand der Technik.
• 2 zeigt einen Rotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 3 zeigt einen Rotor mit einer Führungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• 4 und 5 zeigen detailliertere Ansichten einer Führungsvorrichtung.
• 6 zeigt eine Anordnung von mehreren Führungsvorrichtungen an einem Träger.
• 7 zeigt einen umlaufenden Träger mit einer Führungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
• 1 zeigt eine Vorrichtung zum Kühlen und/oder Führen eines Langproduktes aus dem Stand der Technik, die mehrere Führungsstrecken aufweist, die entweder als Kühlstrecken 1-4-1, 1-4-2, 1-4-3 oder als Bypassstrecke 1-5 ausgestaltet sein können. Die Kühlstrecken 1-4-1, 1-4-2, 1-4-3 unterscheiden sich dadurch, dass sie ausgestaltet sind, um eine Kühlung für Langprodukte mit jeweils unterschiedlichen Querschnittsprofilen bereitzustellen. Der Wasserkasten 1-1 ist auf Schienen 12, 14 entlang einer ersten Richtung verschiebbar angeordnet. Durch eine Verschiebung entlang der ersten Richtung kann eine der Kühlstrecken 1-4-1, 1-4-2, 1-4-3 oder die Bypassstrecke 1-5 wahlweise in Fluchtung mit einer Bearbeitungsstraße (nicht gezeigt) gebracht werden. Eine solche Bearbeitungsstraße ist so eingerichtet, dass sie einen Zulauf für ein Langprodukt und einen Auslauf für ein Langprodukt aufweist, die miteinander fluchten und in der Durchlaufrichtung des Langproduktes so weit beabstandet angeordnet sind, dass zwischen ihnen eine jeweilige Führungsstrecke fluchtend angeordnet werden kann, um das Langprodukt entlang der Durchlaufrichtung vom Zulauf an der Zulaufseite 11 in die Führungsstrecke zuzuführen und von der Führungsstrecke an der Auslaufseite 13 in den Auslauf zuzuführen.
• Diese Ausgestaltung verursacht einen erheblichen Raumbedarf für ein Verschieben der Führungsstrecken entlang der ersten Richtung.
• 2 zeigt einen Rotor 3-1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Der Rotor 3-1 weist mehrere Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 auf, von denen in der abgebildeten Ausführungsform drei Führungsstrecken als Kühlstrecken 32, 34, 36 ausgebildet sind und eine Führungsstrecke als Bypassstrecke 38 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist in der dargestellten Ausführungsform am dargestellten Rotor 3-1 mindestens eine Führungsstrecke 38 als Bypassstrecke ausgestaltet und die übrigen Führungsstrecken 32, 34, 36 sind als Kühlstrecke ausgestaltet.
• Der Rotor 3-1 ist um eine Rotorachse 40 drehbar gelagert. In der abgebildeten Ausführungsform sind die Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 parallel zueinander und parallel zur Rotorachse angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist Rotorachse 40 parallel zur Durchlaufrichtung angeordnet, eine solche Ausgestaltung ist jedoch nicht zwingend. Beispielsweise kann die Rotorachse 40 auch in einem Winkel zur Durchlaufrichtung stehen, wenn die Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 ähnlich einem Objektiv-Revolver eines Mikroskops angeordnet sind.
• Die Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 sind so angeordnet, dass sie durch ein Drehen des Rotors 3-1 um die Rotorachse 40 gemeinsam bewegbar sind und wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden können. Insbesondere bedeutet dies, dass die Mittelpunkte der Führungsstrecken 32, 34, 36 und 38 in der Radialrichtung des Rotors 3-1 etwa gleich weit von der Rotorachse entfernt sind.
• Sind nur drei Führungsstrecken vorgesehen, von denen beispielsweise zwei als Kühlstrecke und eine als Bypassstrecke ausgestaltet sind, kann der Rotor auch „dreieckig“ ausgestaltet sein.
• 3 zeigt einen Rotor 3-1 mit einer Führungsvorrichtung 60 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Der Rotor 3-1 ist im Wesentlichen identisch zum im Zusammenhang mit 2 beschriebenen Rotor 3-1.
• In der in 3 dargestellten Ausführungsform sind neben dem Rotor 3-1, das heißt in Bezug auf eine Radialrichtung des Rotors 3-1 weiter außen als die Führungsstrecken 32, 34, 36, 38, mehrere Führungsvorrichtungen 60 angeordnet.
• 4 und 5 zeigen detailliertere Ansichten einer Führungsvorrichtung 60. Eine Führungsvorrichtung 60 gemäß der dargestellten Ausführungsform weist eine durch eine Antriebseinrichtung 11-4 angetriebene und um eine Wellenachse 62 drehbare in einem Lager 11-3 gelagerte Welle 11-5 auf. Ferner weist die Führungsvorrichtung eine erste Rolle 11-1 zum Führen und/oder Antreiben von Langprodukten auf, die drehbar auf der Welle 11-5 gelagert ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Rolle 11-1 mittels zweier Kugellager 12-2 drehbar auf der Welle 11-5 gelagert, die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Lagerung beschränkt. Durch die Lagerung 12-2 kann die erste Rolle 11-1 relativ zur Welle 11-5 gedreht werden.
• Bei der Rolle 11-1 handelt es sich um eine eingekerbte Rolle, das heißt, dass die erste Rolle 11-1 ein rotationssymmetrischer Körper ist, der mittig einen kleineren Durchmesser aufweist als an den Rändern. Mit anderen Worten ist die erste Rolle 11-1 ein rotationssymmetrischer Körper mit einer V-förmigen Einkerbung. Anders ausgedrückt ist die äußere Oberfläche der ersten Rolle 11-1 ein rotationssymmetrischer Körper, der dadurch entsteht, dass zwei Kegelstümpfe mit ihren Deckflächen aneinander angeordnet werden.
• Diese Form hat zur Folge, dass die erste Rolle 11-1 eine Vielzahl von unterschiedlichen Langprodukt-Geometrien entlang der Wellenachse zentrieren kann. Durch das Querschnittsprofil des Langprodukts, insbesondere durch den Durchmesser, wird bei gegebener Rollengeometrie der ersten Rolle 11-1 auch die Lage des Langproduktes in der vertikalen Richtung definiert.
• Ferner weist die Führungsvorrichtung eine zweite Rolle 11-2 auf, die drehfest an der Welle 11-5 angebracht ist, sodass sich die zweite Rolle 11-2 gemeinsam mit einer Drehung der Welle 11-5 dreht. In der abgebildeten Ausführungsform ist die zweite Rolle 11-2 als Flachrolle ausgebildet, das heißt, dass die Rolle 11-2 eine im Wesentlichen zylindrische Auflagefläche 64 aufweist. Die zweite Rolle 11-2 kann ferner seitliche Führungen 66 aufweisen, um ein seitliches, das heißt entlang der Wellenachse 62, Auswandern des Langproduktes zu vermeiden.
• Die erste Rolle 11-1 und die zweite Rolle 11-2 sind in Bezug auf das die Welle 11-5 lagernde Lager 11-3 auf derselben Seite der Welle 11-5 angeordnet. Ferner sind die erste Rolle 11-1 und die zweite Rolle 11-2 nicht entlang der Antriebswellenachse relativ zur Antriebswelle verschiebbar.
• 6 zeigt eine Anordnung mehrerer Führungsvorrichtungen 60 auf einem Träger 13-1. Der Träger 13-1 ist entlang einer horizontalen Richtung 13-3 und entlang einer vertikalen Richtung 13-4 verschiebbar. Die horizontale Richtung 13-3 ist parallel zur Wellenachse 62, die vertikale Richtung 13-4 ist senkrecht zur horizontalen Richtung 13-3 und senkrecht zur Rotorachse 40. Durch eine Verschiebung des Trägers 13-1 werden auch die daran angeordneten Führungsvorrichtungen 60 verschoben. Durch eine Verschiebung in der vertikalen Richtung 13-4 kann eine Höheneinstellung des auf der Führungsvorrichtung 60 geführten Langproduktes erfolgen. Durch eine Verschiebung in der horizontalen Richtung 13-3 kann die Führungsvorrichtung so verschoben werden, dass entweder die erste Rolle 11-1 oder die zweite Rolle 11-2 wählbar in der Bearbeitungsstraße angeordnet wird. Darüber hinaus kann die Führungsvorrichtung 60 auch durch eine Bewegung entlang der horizontalen Richtung 13-3 so vom Rotor 3-1 wegbewegt werden, dass dieser bei einer Drehung um die Rotorachse 40 nicht durch die Führungsvorrichtung 60 behindert wird.
• Im Folgenden wird wieder auf 3 Bezug genommen. Die Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 sind so ausgestaltet, dass sie jeweils Aussparungen 70, 72 aufweisen, durch welche Rollen 11-1, 11-2 der Führungsvorrichtung 60 in die jeweilige Führungsstrecke 32, 34, 36, 38 eingeschoben werden können.
• Insbesondere ist, wenn eine Kühlstrecke 32, 34, 36 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, die Führungsvorrichtung 60 so weit entlang der horizontalen Richtung 13-3 in Richtung zur Rotorachse 40 eingeschoben, dass eine erste Rolle 11-1 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, um eine seitliche Führung des durchlaufenden Langproduktes in der Kühlstrecke 32, 34, 36 zu ermöglichen.
• Wenn eine Bypassstrecke 38 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, ist die Führungsvorrichtung 60 so weit entlang der horizontalen Richtung 13-3 in Richtung zur Rotorachse 40 vorgeschoben, dass eine zweite Rolle 11-2 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, um einen Antrieb des durchlaufenden Langproduktes in der Bypassstrecke 38 zu ermöglichen.
• Bevor der Rotor 3-1 gedreht werden soll, um eine andere der Führungsstrecken 32, 34, 36, 38 in der Bearbeitungsstraße anzuordnen, werden die Führungsvorrichtungen 60 entlang der horizontalen Richtung 13-3 mittels des Trägers 13-1 so von der Rotorachse 40 entfernt, dass sich der Rotor frei drehen kann.
• Hat der Rotor 3-1 die gewünschte Position erreicht, wird die Führungsvorrichtung 60 entlang der Wellenachse mittels des Trägers 13-1 wieder in die jeweilige Arbeitsposition verschoben, wie oben beschrieben. Die Strecke, um die die Führungsvorrichtung 60 in die Arbeitsposition gefahren wird, hängt von der vorgesehenen Verwendung der Führungsvorrichtung 60 und von der Art der Führungsstrecke 32, 34, 36, 38 ab:
• Wenn es sich bei der Führungsstrecke um eine Kühlstrecke 32, 34, 36 handelt, wird die Führungsvorrichtung 60 so weit in die Bearbeitungsstraße eingefahren, dass ein durchlaufendes Langprodukt auf einer für die Verwendung in der Kühlstrecke vorgesehenen ersten Rolle 11-1 getragen wird; wenn es sich bei der Führungsstrecke um eine Bypassstrecke 38 handelt, wird die Führungsvorrichtung 60 so weit in die Bearbeitungsstraße eingefahren, dass ein durchlaufendes Langprodukt auf einer für die Verwendung in der Bypassstrecke vorgesehenen zweiten Rolle 11-2 getragen wird.
• Im Fall, dass eine der Kühlstrecken 32, 34, oder 36 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, kann nun die Welle 11-5 durch die Antriebseinrichtung 11-4 angetrieben werden, sodass sich die erste Rolle 11-1 im Leerlauf mit der ungefähr gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Welle 11-5 dreht. Diese Geschwindigkeit kann eingestellt werden, indem die Auflaufgeschwindigkeit des Langproduktes geschätzt wird und abhängig vom Langproduktquerschnitt der treibende Durchmesser der ersten Rolle 11-1 abgeschätzt wird. Basierend auf diesen Werten kann die Winkelgeschwindigkeit der Welle 11-5 so festgelegt werden, dass der Betrag der Relativgeschwindigkeit zwischen der Rolle 11-1 am treibenden Durchmesser und dem Langprodukt möglichst gering wird. Wenn das Langprodukt dann auf die erste Rolle 11-1 aufläuft, prägt das Langprodukt der ersten Rolle 11-1 am treibenden Durchmesser eine Umfangsgeschwindigkeit auf, die der Auflaufgeschwindigkeit des Langproduktes entspricht. Da die erste Rolle 11-1 drehbar an der Welle 11-5 angebracht ist, kann die erste Rolle 11-1 unabhängig von der Drehzahl der Welle 11-5 ihre Umfangsgeschwindigkeit am treibenden Durchmesser der Geschwindigkeit des Langproduktes anpassen, ohne, dass die Drehzahl der Welle 11-5 bzw. die Drehzahl der Antriebseinrichtung 11-4 geändert werden muss.
• Im Fall, dass eine Bypassstrecke 38 in der Bearbeitungsstraße angeordnet ist, kann die Welle 11-5 ebenfalls durch die Antriebseinrichtung 11-4 angetrieben werden, sodass die zweite Rolle 11-2 auf eine Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird, die der Winkelgeschwindigkeit der Welle 11-5 entspricht. Da die zweite Rolle 11-2 drehfest an der Welle angebracht ist, kann nun bei einem Auflaufen eines Langproduktes dieses durch die Antriebseinrichtung 11-4 über die Welle 11-5 und die zweite Rolle 11-2 angetrieben werden.
• 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) entlang eines umlaufenden Trägers (3-2) angeordnet sind, wobei jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) durch ein Weiterbewegen des Trägers entlang einer Umlaufrichtung fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.
• Insbesondere ist der in 7 dargestellten Ausführungsform ein kettenförmiger umlaufender Träger 3-2 als Endlosförderer dargestellt, an dem die mehreren Kühleinrichtungen 3-2-1 sowie eine Bypassführungseinrichtung 3-8-1 angeordnet sind. Die Anzahl der umlaufenden Träger ist nicht beschränkt, beispielsweise sind in der in 7 dargestellten Ausführungsform sechs umlaufende Träger 3-2 dargestellt, es können jedoch auch weniger oder mehr umlaufende Träger 3-2 eingerichtet sein. Der in der Abbildung vorderste Träger 3-2 weist mehrere Kühleinrichtungen 3-2-1 sowie eine Bypassführungseinrichtung 3-8-1 auf. Zur übersichtlicheren Darstellung sind einige Bezugszeichen weggelassen. In der abgebildeten Ausführungsform sind vier Kühleinrichtungen 3-2-1 sowie eine Bypassführungseinrichtung 3-8-1 am ersten umlaufenden Träger 3-2 angeordnet, es können jedoch auch mehr oder weniger Kühleinrichtungen 3-2-1 oder Bypassführungseinrichtungen 3-8-1 am umlaufenden Träger 3-2 angeordnet sein. Insbesondere können an einem der umlaufenden Träger 3-2 mehr oder weniger Kühleinrichtungen 3-2-1, 3-2-2, 3-2-2, 3-2-4, 3-2-5, 3-2-6 oder Bypassführungseinrichtungen 3-8-1, 3-8-2, 3-8-3, 3-8-4, 3-8-5, 3-8-6 angeordnet sein als an einem anderen umlaufenden Träger 3-2.
• Bei einem Weiterbewegen des umlaufenden Trägers 3-2, und bevorzugt bei einem Weiterbewegen jedes umlaufenden Trägers 3-2, können unterschiedliche Kühleinrichtungen 3-2-1 in der Bearbeitungsstraße angeordnet werden, um eine andere Kühlstrecke 32, 34, 36 oder eine Bypassführungseinrichtung 3-8-1 in der Bearbeitungsstraße anzuordnen. In der dargestellten Ausführungsform werden alle umlaufenden Träger 3-2 bei einem Wechsel der Kühlstrecke im Wesentlichen gleichzeitig betätigt, es sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar, bei denen nur einer der umlaufenden Träger 3-2 weiterbewegt wird, während die restlichen umlaufenden Träger 3-2 in ihrer Position verbleiben.
• In der dargestellten Ausführungsform sind die Kühleinrichtungen 3-2-1, 3-2-2, 3-2-3, 3-2-4, 3-2-5, 3-2-6 und die Bypassführungseinrichtungen 3-8-1, 3-8-2, 3-8-3, 3-8-4, 3-8-5, 3-8-6 an unterschiedlichen umlaufenden Trägern 3-2 angeordnet, es ist jedoch auch möglich, mehrere der oder alle Kühleinrichtungen 3-2-1, 3-2-2, 3-2-3, 3-2-4, 3-2-5, 3-2-6 und mehrere der oder alle Bypassführungseinrichtungen 3-8-1, 3-8-2, 3-8-3, 3-8-4, 3-8-5, 3-8-6 an einem gemeinsamen umlaufenden Träger 3-2 anzuordnen.
• Bezugszeichenliste
• In den Zeichnungen beziehen sich identische Bezugszeichen auf identische Merkmale oder Merkmale mit im Wesentlichen identischen Funktionen, sofern sich nicht aus dem Kontext etwas anderes ergibt.

1-1

Wasserkasten

1-4-1

Kühlstrecke

1-4-2

Kühlstrecke

1-4-3

Kühlstrecke

1-5

Bypassstrecke

1-3-1, 1-3-2

Kühleinrichtung

1-2-1 ... 1-2-6

Kühleinrichtung

3-3-1, 3-3-2

Kühleinrichtung

3-2-1 ... 3-2-6

Kühleinrichtung

3-8-1 ... 3-8-6

Bypassführungseinrichtung

3-1

Rotor

3-2

umlaufender Träger

11

Zulaufseite

13

Auslaufseite

32

Kühlstrecke

34

Kühlstrecke

36

Kühlstrecke

38

Bypassstrecke

40

Rotorachse

60

Führungsvorrichtung

62

Wellenachse

64

Auflagefläche

66

seitliche Führung

70,72

Aussparung

11-1

erste Rolle

11-2

zweite Rolle

13-2-1 ... 13-2-8

zweite Rolle

11-3

Lager

11-4

Antriebseinrichtung

11-5

Welle

12-1

Welle

12-2

Lager

13-1

Träger

13-3

horizontale Richtung

13-4

vertikale Richtung

12

Schiene

14

Schiene

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Kühlen und/oder Führen eines Langproduktes, aufweisend: - mehrere Führungsstrecken (32, 34, 36, 38), von denen mindestens eine als Bypassstrecke (38) und mindestens eine als Kühlstrecke (32, 34, 36) ausgestaltet ist, wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) gemeinsam so bewegbar sind, dass jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann, und wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) an einem um eine Rotorachse um 360° drehbaren Rotor (3-1) angeordnet sind und wobei jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) durch ein Drehen des Rotors (3-1) wahlweise fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassstrecke (38) ein Bypassrollgang ist.
2. Vorrichtung zum Kühlen und/oder Führen eines Langproduktes, aufweisend: - mehrere Führungsstrecken (32, 34, 36, 38), von denen mindestens eine als Bypassstrecke (38) und mindestens eine als Kühlstrecke (32, 34, 36) ausgestaltet ist, wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) gemeinsam so bewegbar sind, dass jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann, und wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) an einem linear vertikal verschiebbaren Aktor angeordnet sind und wobei jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) durch eine vertikale Verschiebung des Aktors wahlweise fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.
3. Vorrichtung zum Kühlen und/oder Führen eines Langproduktes, aufweisend: - mehrere Führungsstrecken (32, 34, 36, 38), von denen mindestens eine als Bypassstrecke (38) und mindestens eine als Kühlstrecke (32, 34, 36) ausgestaltet ist, wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) gemeinsam so bewegbar sind, dass jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) wahlweise fluchtend mit einer Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann, und wobei die Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) entlang eines umlaufenden Trägers (3-2) angeordnet sind und wobei jede der Führungsstrecken (32, 34, 36, 38) durch ein Weiterbewegen des Trägers (3-2) entlang einer Umlaufrichtung fluchtend mit der Bearbeitungsstraße angeordnet werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bypassstrecke (38) ein Bypassrollgang ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bypassstrecke (38) als offene Führung ausgebildet ist, wobei die Bypassstrecke (38) an mindestens einer Seite, bevorzugt oben und besonders bevorzugt oben und seitlich, offen ist, um eine thermische Auskühlung des Langproduktes zu erleichtern.

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