DE1038208B

DE1038208B - Im Innern von verhaeltnismaessig duennwandigen Stahlwalzen, insbesondere von Kalanderwalzen, untergebrachte elektrische Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE1038208B
Application number: DEK32275A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Kurz
Original assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Current assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Priority date: 1957-06-26
Filing date: 1957-06-26
Publication date: 1958-09-04

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine im Innern von verhältnismäßigdünnwandigen Stahlwalzen, insbesondere von Kalanderwalzen, untergebrachte elektrische Heizeinrichtung, bei der parallel zur Walzenachse sich erstreckende Heizwendeln isoliert auf Keramikkörpern liegen.

Die bisher in der Technik üblichen Keramikkörper für derartige Zwecke besitzen Nuten von höchstens 6 mm Durchmesser. Infolge der Hitze werfen sich die Heizstäbe und verdrehen sich wellen- bzw. spiral- ίο förmig. Dies hat seine Ursache darin, daß die Heizkörper, vor allem bei der keramischen Bauart, nur an den beiden Enden befestigt werden können und dabei noch wegen der starken Wärmedehnung beweglich sein müssen. Hinzu kommt, daß infolge der hohen Temperatur jedes Keramikmaterial mehr oder weniger leitend wird, wodurch zwischen den einzelnen Wendeln ionisierte Kriechstellen auftreten und damit Spannungsüberschläge und Zerstörungen der Heizwände entstehen können. Durch Herabsetzen der Klemmspannung der Heizwendeln wird diese Gefahr zwar verringert, jedoch steigen dadurch die Drahtdurchmesser und Drahtlängen derart an, daß die Drahtmengen in den herkömmlichen Keramiknuten nicht mehr untergebracht werden können.

Weitere Nachteile der bisher bekannten Bauarten bestehen darin, daß die Temperaturkurve über die ganze Ballenlänge der Walze nicht konstant ist, sondern nach den Ballenenden zu infolge der Wärmeableitung in die Lager und Ständer stark abfällt.

Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bisherigen Konstruktionen durch die Vereinigung folgender Merkmale beseitigt:

a) Ausgestaltung der Keramikkörper in der Weise, daß sie gegen die Walzeninnenfläche zu halboffene Nuten von mindestens 8 mm Durchmesser aufweisen.

b) Anordnung von etwa schwalbenschwanzförmig profilierten Nuten oder Vorsprüngen an der Unterseite der Keramikkörper, die ein Aufschieben der Keramikkörper auf hitzebeständige, z. B. U- oder I-förmig profilierte Tragschienen gestatten.

c) Lagerung der Tragschienen auf einem aus einer zentralen Welle und zahlreichen im Abstand voneinander darauf befestigten Scheiben bestehenden Heizkörperträger in ebenfalls etwa schwalbenschwanzförmig ausgestalteten Nuten dieser Scheiben oder ähnlichen eine Längsverschiebung ohne seitliches Spiel zulassenden Führungen und Befestigung der Tragschienen nur an ihrem einen Ende.

Die ungleichmäßige Temperaturkurve an den Ballenenden wird dadurch beseitigt, daß ein bestimmter Teil der Nuten mit Heizwendeln versehen Im Innern von verhältnismäßig

dünnwandigen Stahlwalzen,

insbesondere von Kalanderwalzen,

untergebrachte elektrische

Heizeinrichtung

Anmelder:

Joh. Kleinewefers Söhne,
Krefeld, Kleinewefersstraße

Dipl.-Ing. Friedrich Kurz, Willich bei Krefeld,
ist als Erfinder genannt worden

wird, die an den Enden eine größere Heizleistung, in der Mitte dagegen eine ganz geringe Heizleistung besitzen. Schließlich wird der zentrale Rohrträger für die Heizleiter als Lufteinblaserohr mit zahlreichen Düsen ausgestattet, um das Einblasen von Kühlluft zu erreichen. Hierdurch soll nach dem Stillsetzen des Kalanders eine rasche Abkühlung der Walze erreicht werden, die andernfalls mehrere Stunden dauert.

Durch die Erfindung wird eine verhältnismäßig massearme und dadurch mit geringem Materialaufwand herstellbare und betriebsmäßig wenig Aufheizwärme benötigende, die Walzeninnenfläche gut anstrahlende Heizeinrichtung geschaffen, bei der die Heizkörper auf keramischen Teilchen liegen und diese samt ihren Befestigungsvorrichtungen derart ausgestaltet sind, daß keine Wärmespannungen oder durch die Erwärmung hervorgerufenen Veränderungen der Heizeinrichtung auftreten können und zugleich im Bedarfsfall in einfacher Weise eine erhöhte Beheizung der Walzenenden vorgesehen werden kann.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Heizeinrichtungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kalanderwalze mit innenliegender Heizeinrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Heizeinrichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Heizeinrichtung mit einnutigen Steinen und Fassung in einer U-förmig profilierten Tragschiene und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Heizeinrichtung mit dreinutigen Keramikkörpern und Fassung in einer U-förmig profilierten Tragschiene,

Fig. 5 ein Schaltschema einer Heizeinrichtung mit verstärkten Randzonen.

809 600/40O

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist der Heizeinrichtungsträger ein zentrales Rohr 1, das im Falle einer kombinierten Kühleinrichtung mittels Luft mit Bohrungen 1' versehen ist. Auf dem Rohr 1 sind in kurzen Abständen Scheiben 2 aufgeschweißt, die für die aus den I-förmig profilierten Tragschienen 5 und den Keramikkörpern 6 bestehenden Heizstäbe die Auflage bilden. Das Zentralrohr 1 ist in dem Flansch 3 befestigt, der den Schleifringkörper 4 trägt und der an dem Zapfenende der Walze 7 befestigt ist. Beim Verwenden einer Luftkühlung befindet sich an der Abschlußplatte des Schleifringkörpers 4 eine Bohrung 4', durch die Kühlluft eingeblasen werden kann. Die aus den Bohrungen des Zentralrohres 1 austretende Kühlluft gelangt dann in Pfeilrichtung zum Flansch 3 und tritt aus dessen Löchern 3' wieder aus.

Die I-förmig profilierten Tragschienen 5 sind auf den Auflagescheiben 2 dadurch befestigt, daß die Scheiben 2 mit T-förmigen Schlitzen 5' versehen sind, in die die I-förmig profilierten Tragschienen 5 eingeschoben werden. Die I-förmig profilierten Tragschienen, die auch aus zwei U-Profilen bestehen können, sind nur an die erste Auflagescheibe 2 angepunktet, so daß sie nicht wandern, aber sich auf den übrigen Auflagescheiben frei ausdehnen können. Die die Heizwendeln tragenden Keramikkörper 6 besitzen auf ihrer Unterseite ebenfalls eine T-förmige Nut 6', mittels deren sie auf die I-förmig profilierten Tragschienen 5 aufgeschoben werden. Durch die dargestellte Art der Befestigung können sich die I-förmig profilierten Tragschienen nicht mehr schlangenförmig verbiegen, und der ganze Heizstab bleibt trotz stärkster Erhitzung immer gerade.

Die Keramikkörper können gemäß der Erfindung mit drei Nuten 6" versehen sein. Dadurch ergibt sich bei verschieden großen Bohrungen zwangläufig immer eine ein Vielfaches von drei betragende Nutenzahl, so daß die Wendeln immer auf alle drei Phasen gleichmäßig verteilt werden können.

Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung, bei der U-förmig profilierte Tragschienen 8 und einnutige Keramikkörper 9 verwendet werden. Dementsprechend sind die Auflagescheiben 2 mit schwalbenschwanzförmigen Schlitzen 2" und die Keramikkörper 9 mit schwalbenschwanzförmigen Füßen 9' versehen, mittels deren sie in die Tragschienen 8 eingeschoben werden.

Nach Fig. 4 werden wiederum dreinutige Keramikkörper 10 benutzt, die jedoch von etwas anders U-förmig profilierten Tragschienen 11 gehalten werden. Auch die Befestigung der Tragschienen 11 auf den Scheiben 13 ist anders gestaltet, indem die Tragschienen 11 nunmehr Langschlitze besitzen und durch in die Auflagescheiben 2 eingeschraubte Breitkopfschrauben 12 gehalten werden.

Fig. 5 zeigt eine dreiphasige Schaltung einer Heizung mit getrennt einschaltbaren Randheizungen 14 für die beiden Walzenränder. Die übrigen Phasen enthalten durchlaufende Heizwendel 15.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, es sind auch noch andere Formen von Keramikkörpern und Schienen möglich, mit denen der gleiche Effekt erzielt werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Im Innern von verhältnismäßig dünnwandigen Stahlwalzen, insbesondere von Kalanderwalzen, untergebrachte elektrische Heizeinrichtung, bei der parallel zur Walzenachse sich erstreckende Heizwendeln isoliert auf Keramikkörpern liegen, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale :

a) Ausgestaltung der Keramikkörper (6, 9, 10) in der Weise, daß sie gegen die Walzeninnenfläche zu halboffene Nuten (6") von mindestens 8 mm Durchmesser aufweisen;

b) Anordnung von etwa schwalbenschwanzförmig profilierten Nuten (6') oder Vorsprüngen (9', 10') an der Unterseite der Keramikkörper (6 bzw. 9 oder 10), die ein Aufschieben der Keramikkörper auf hitzebeständige, z. B. U- oder I-fÖrmig profilierte Tragschienen (5 bzw. 8 oder 11) gestatten;

c) Lagerung der Tragschienen (5, 8,11) auf einem aus einer zentralen Welle (1) und zahlreichen im Abstand voneinander darauf befestigten Scheiben {2, 13) bestehenden Heizkörperträger in ebenfalls etwa schwalbenschwanzförmig ausgestalteten Nuten (2', 2") dieser Scheiben oder ähnlichen eine Längsverschiebung ohne seitliches Spiel zulassenden Führungen und Befestigung der Tragschienen (5, 8, 11) nur an ihrem einen Ende.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der halboffenen Nuten (6") der Keramikkörper (6, 9, 10) Heizwendeln (14) besitzt, die nur an den Enden eine Heizleistung abgeben.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keramikkörper (6, 9, 10) mit drei Nuten (6') versehen sind.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen für die U- oder I-förmig profilierten Tragschienen (5, 8) aus Scheiben (2) mit Schwalbenschwanznuten (2', 2") bestehen.

5. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen für die U-förmig profilierten Tragschienen (11) aus Scheiben (13) mit eingeschraubten Breitkopfschrauben (12) bestehen.

6. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung (Schleifringkörper) (3,4) der Heizeinrichtung mit einem Luftleitungsanschluß (4') versehen ist, daß der Heizeinrichtungsträger (1) aus einem Rohr mit Luftauslaßbohrungen (1') besteht und daß im Schleifringkörper (4) Luftaustrittsöffnungen (3') angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 886 182, 896 972;
deutsche Patentanmeldung M 16447 VIIId/21h (bekanntgemacht am 2. 6. 1955).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen