DE1073949B - Transport roller for conveying hot metallic bodies, e.g. for belt roller lines - Google Patents
Transport roller for conveying hot metallic bodies, e.g. for belt roller linesInfo
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Description
Transportwalze zur Förderung heißer metallischer Körperr z. B. für Bandwalzenstraßen In Walzenstraßen können zwei verschiedene Typen von Walzen unterschieden werden. Ein Teil der Walzen dient der Verformung und ist deshalb starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt; diese Walzen müssen aus sehr festen Werkstoffen, im allgemeinen Stahl besonderer Güteanforderungen, gefertigt sein. Die übrigen Walzen dienen vor allem dem Transport der. verformten Gegenstände und haben nur das Gewicht der gerade auf ihnen befindlichen Metallmassen zu tragen; sie können aus weniger festen Werkstoffen gefertigt sein. Beide Walzenarten müssen aber die Temperatur des Walzgutes (etwa 800 bis 10000 C) aushalten und ein Walzgut mit möglichst einwandfreier Oberfläche liefern.Transport roller for conveying hot metallic bodies e.g. B. for Belt rolling mills In rolling mills, two different types of rolls can be distinguished will. A part of the rollers is used for deformation and is therefore strong mechanical Exposed to stress; these rollers must be made of very strong materials, im general steel with special quality requirements. The remaining reels are mainly used to transport the. deformed objects and only have the weight to carry the metal masses on them; you can choose from less be made of solid materials. Both types of rollers must, however, the temperature of the rolling stock (about 800 to 10000 C) withstand and a rolling stock with as flawless as possible Deliver surface.
Bei den vorhandenen hohen Temperaturen haben Stahlwalzen eine gewisse Neigung zum Zundern, so daß auf der ebenfalls mit Zunder bedeckten Oberfläche der gewalzten Gegenstände sich größere oder kleinere Unregelmäßigkeiten zeigen. Darum benutzt man solche Stahlwalzen nur dort, wo es unumgänglich ist, also für die Walzen, die der Verformung dienen. Für die Transportwalzen, die mechanisch weniger beansprucht werden, hat man aus dem obigen Grunde schon Graphit als Werkstoff benutzt. Solche Walzen haben aber den Nachteil, daß sie bei der hohen Arbeitstemperatur teilweise abbrennen und der dabei sich bildende Graphitgruß an der dünnen Zunderschicht des Walzgutes abgesetzt wird. Diese Graphitwalzen müssen oft abgedreht werden, verbrauchen sich ziemlich schnell und sind darum verhältnismäßig teuer. At the high temperatures that exist, steel rollers have a certain Tendency to scale, so that on the surface, which is also covered with scale, the rolled objects show larger or smaller irregularities. Therefore such steel rollers are only used where it is unavoidable, i.e. for the rollers, which are used for deformation. For the transport rollers, which are less mechanically stressed graphite has already been used as a material for the above reason. Such But rolls have the disadvantage that they are partially at the high working temperature burn off and the resulting graphite grit on the thin layer of scale of the Rolled stock is deposited. These graphite rollers often have to be turned off, use up rather quickly and are therefore relatively expensive.
Neben der Anwendung von Siliciumcarbid ist es auch schon bekannt, Hartporzellan für Transportbandrollen zu verwenden, wobei die daraus gefertigten Zylinder gegebenenfalls mit einer harten Glasur überzeigen sein können. In addition to the use of silicon carbide, it is already known To use hard-paste porcelain for conveyor belt rollers, the ones made from it Cylinders can optionally be coated with a hard glaze.
Die Schwierigkeit der Verwendung von hochzunderfesten, nichtmetallischen Werkstoffen lag bisher darin, daß sie nicht genügend fest sind, um als Walzenkörper selbst zu dienen. Insbesondere die drehbare Lagerung war nicht brauchbar gelöst. Eine- Verbindung dieser VVerkstoffe mit einer metallischen Tragekonstruktion scheiterte daran, daß die Ausdehnung der beiden Werkstoffe bei den vorkommenden hohen Temperaturen sehr verschieden ist und darum bisher keine haltbare Konstruktion von Verbundwalzen ermöglichte. Dieses Problem wird durch die vorliegende Erfindung gelöst. The difficulty of using high-scale, non-metallic Materials has so far been that they are not strong enough to be used as a roller body to serve yourself. In particular, the rotatable mounting was not usable. A connection of these materials with a metallic support structure failed because the expansion of the two materials at the high temperatures that occur is very different and therefore so far no durable construction of composite rollers made possible. This problem is solved by the present invention.
Es wurde gefunden, daß zur Förderung heißer metallischer Körper, beispielsweise in Blechbandwalzenstraflen, mit besonderem Vorteil eine Transportwalze, bestehend aus metallischer Trägerwalze und einer Ummantelung aus hochzunderfestem, nichtmetal-lischem, zumindest teilweise oxydischem Werk- stoff eingesetzt werden kann, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ummantelung auf der Trägerwalze durch Trägerspeichen mit gleicher oder nahezu gleicher Wärmeausdehnung wie die Ummantelung gehaltert ist, wobei die Ummantelung gegenüber den Trägerspeichen längsverschiebbar ist. It has been found that for the promotion of hot metallic bodies, For example, in sheet metal band roller grinders, with a particular advantage a transport roller, consisting of a metallic carrier roller and a coating made of high-scale resistant, non-metallic, at least partially oxidic material substance can be used can, which is characterized according to the invention in that the sheathing on the Carrier roller through carrier spokes with the same or almost the same thermal expansion how the casing is supported, with the casing facing the support spokes is longitudinally displaceable.
Es ist bereits bekannt, für den Transport von Werkstücken in Ofen eine Walze zu verwenden, die aus einem die Antriebswelle darstellenden Metallkern und einer unter Vermittlung von Endscheiben auf dem Metallkern befestigten Transportwalze besteht,-wobei die Transportwalze und die Endscheiben aus Siliciumcarbid gefertigt sind. Ferner ist es bekannt, den eigentlichen, aus einem Rohr bestehenden Körper einer Transportwalze für heißes Gut mit den Lagerungsachsenden durch vier speichenartig ausgebildete Tragstücke in Kreuzform fest zu verbinden, die- aus dem gleichen Material wie der eigentliche Walzenkörper bestehen. Diesen bekannten Vorschlägen gegenüber besteht das Wesentliche der vorliegenden Konstruktion in der Längsverschiebbarkeit der Ummantelung gegenüber den Trägerspeichen. It is already known for the transport of workpieces in furnace to use a roller consisting of a metal core representing the drive shaft and a transport roller fastened to the metal core by means of end disks consists, -wherein the transport roller and the end disks are made of silicon carbide are. It is also known, the actual body consisting of a tube a transport roller for hot goods with the storage axle ends through four spoke-like to connect trained support pieces in a cross shape, which are made of the same material like the actual roller body. Against these well-known proposals the essence of the present construction is the longitudinal displacement the sheath opposite the support spokes.
Als Trägerwalzen können die iiblichen hohlen Walzen aus Metall, insbesondere aus Stahl, benutzt werden, die sich infolge des relativ dünnen Zylinderkörpers schnell erwärmen. Für die Ummantelung aus hochzunderfestem, nichtmetallischem zumindest teilweise oxydischem Werkstoff haben sich neben den an sich bekannten gebrannten keramischen Sinterwerkstoffen, wie Hartporzellan und Metallkeramik, geschmolzene oxydische Werstoffe, wie hochkieselsäurehaltige Gläser, bewährt. Mit besonderem Vorteil können infolge ihrer sehr geringen Wärmeausdehnung. The usual hollow rollers made of metal, in particular made of steel, which can be used quickly due to the relatively thin cylinder body heat. For the cladding made of high-scale, non-metallic, at least partially oxidic material have been fired in addition to the known per se sintered ceramic materials, such as hard porcelain and metal ceramics, melted Oxydic materials, such as glasses with a high silica content, have been tried and tested. With special Advantage can be due to their very low thermal expansion.
Quarzglas und Quarzgut verwendet werden.Fused silica and fused silica can be used.
Bei der Konstruktion einer Transportwalze aus Trägerwalze und Ummantelung, die aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, zeigen sich jedoch Schwierigkeiten, die in den verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten einerseits der Ummantelung und andererseits der metallischen Trägerkonstruktion begründet sind Bei einer maximalen Arbeitstemperatur von 10000 C nimmt -der Durchmesser einer Stahlwalze stark zu; lei 200 mm Durchmesser beträgt die Zunahme rund 2 mm. Der innere Durchmesser eines Quarzrohres wird unter gleichen Bedingungen aber nur um etwa mm größer. Damit nun eine Ummantelung, die aus einem Quarzrohr besteht, beim. Warmwerden nicht von innen her gesprengt wird, muß ihr Innendurchmesser so groß bemessen werden, daß er bei der höchsten vorkommenden Arbeitstemperatur (z. B. When constructing a transport roller from a carrier roller and casing, those from different Materials exist, but difficulties arise those in the various expansion coefficients on the one hand of the sheathing and on the other hand, the metallic support structure is justified at a maximum Working temperature of 10,000 C - the diameter of a steel roller increases sharply; For a diameter of 200 mm, the increase is around 2 mm. The inner diameter of a However, the quartz tube is only about mm larger under the same conditions. So now a jacket, which consists of a quartz tube, when. Don't get warm from the inside is blown forth, its inner diameter must be dimensioned so large that it is at the highest occurring working temperature (e.g.
10000 C) noch immer etwas größer ist als der Außendurchmesser der ummantelten Trägerwalze. Eine solche Bemessung der Durchmesser ist an sich bekannt; sie ist hier aber von ausschlaggebender Bedeutung, weil die auftretenden Temperaturunterschiede und damit auch die Unterschiede der Ausdehnungsbeträge sehr groß sind.10000 C) is still slightly larger than the outer diameter of the jacketed carrier roller. Such a dimensioning of the diameter is known per se; but it is of crucial importance here because the temperature differences that occur and thus the differences in the amounts of expansion are very large.
Infolge dieser notwendigen Durchmesserunterschiede ergeben sich aber Schwierigkeiten sowohl bei der Konstruktion als auch beim Einsatz der Transportwalze, da die Ummantelung auf der Trägerwalze hohl aufliegt und bei Belasttmg auf Grund der auftretenden Stöße und möglichen Verschiebungen zerstört werden kann. As a result of these necessary differences in diameter, however, arise Difficulties both in the construction and in the use of the transport roller, because the sheathing rests hollow on the carrier roller and due to stress when exposed to loads the occurring shocks and possible displacements can be destroyed.
Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten vermieden, indem, wie bereits erwähnt, die Trägerwalze mit der Ummantelung durch Trägerspeichen verbunden ist, die imstande sind, die Ummantelung an ihrem Platz zu fixieren und Ausdehnungsunterschiede auszugleichen, wobei die Ummantelung längsverschiebbar auf diesen Speichen aufliegt. Die Trägerspeichen müssen daher möglichst genau im Ausdehnungskoeffizienten mit der Ummantelung übereinstimmen; vorzugweise wird der gleiche Werkstoff verwendet, aus dem die Ummantelung besteht. Für ein Quarzrohr wird man also mit besonderem Vorteil auch Quarzspeichen verwenden. The invention avoids these difficulties in that, As already mentioned, the carrier roller is connected to the casing by carrier spokes that are able to fix the sheath in place and expansion differences compensate, the sheathing rests on these spokes in a longitudinally displaceable manner. The carrier spokes must therefore be as precisely as possible in the expansion coefficient match the sheath; preferably the same material is used, from which the sheath is made. So for a quartz tube you will be special It is also advantageous to use quartz spokes.
Es werden mindestens je zwei um 900 versetzte Trägerspeichen in zweckmäßigem Abstand von den Walzenenden durch die Stahlwalze hindurchgeführt. There are at least two support spokes offset by 900 in appropriate Distance from the roller ends passed through the steel roller.
Diese Speichen sind die eigentlichen Träger der Ummantelung, deren Innendurchmesser um einige Millimeter größer ist als der Außendurchmesser der Stahlwalze. Die Trägerspeichen reichen also über die Oberfläche der Stahlwalze hinaus. Die Zahl dieser Speichen kann natürlich auch größer als vier sein; sie wird je nach der aufzunehmenden Last im Verhältnis von Walzendurchmesser zu peripherem Abstand größer bemessen.These spokes are the actual supports of the sheathing, whose Inside diameter is a few millimeters larger than the outside diameter of the steel roller. The carrier spokes thus extend beyond the surface of the steel roller. The number this spoke can of course also be larger than four; it will depend on the one to be recorded Make the load larger in the ratio of the roller diameter to the peripheral distance.
Die Trägerspeichen können einfach in Ausschnitten der Trägerwalze gelagert werden; sie sind etwa in der Drehachse der Walze durch Bolzen von nur geringem Durchmesser gehalten, was die Justierung der Quarzwalze zur Stahlwalze ermöglicht. Die Wärmeausdehnung eines Stahlbolzens von 15 mm vergrößert seinen Durchmesser bei der Erwärmung bis 10000 C um höchstens 2110 mm, so daß in der Speiche ein Loch mit etwa 3/to mm Spiel genügt, um die entstehende GiVärmeausdehnung aufzunehmen. Eine solche Bemessung des Spieles ergibt praktisch noch keine Stöße oder merkliche Verschiebungen. The carrier spokes can simply be cut into sections of the carrier roller be stored; they are approximately in the axis of rotation of the roller by bolts of only a small amount Diameter, which allows the adjustment of the quartz roller to the steel roller. The thermal expansion of a steel bolt by 15 mm increases its diameter at the heating up to 10000 C by a maximum of 2110 mm, so that in the spoke a hole with about 3 / to mm clearance is sufficient to absorb the resulting thermal expansion. One Such a dimensioning of the game results in practically no shocks or noticeable shifts.
Eine Transportwalze gemäß der Erfindung, deren nichtmetallische Teile beispielsweise aus Quarzgut bestehen, ist in der Zeichnung dargestellt. A transport roller according to the invention, its non-metallic parts consist for example of fused silica, is shown in the drawing.
Fig. 1 zeigt das eine Ende und Fig. 2 einen Querschnitt dieser Walze. Fig. 1 shows one end and Fig. 2 shows a cross section of this roller.
Der hohle Walzenkörper 1 ist an seinem Ende mit dem Lagerkörper 2 versehen. Er trägt in seinem zylindrischen Teil je zwei um 900 gegeneinander versetzte Löcherpaare, durch die die Trägerspeichen 3 und 4 hindurchgehen. Etwa in der Walzenachse werden diese Speichen durch die Bolzen 5 und 6 in ihrer Lage festgehalten, die ihrerseits in dem Walzenkörper in passender Weise, z. B. durch Splinte, festgehalten sind. Diese Bolzen 5 und 6 haben einen Durchmesser von nur 12 bis 15 mm, da sie praktisch keine größeren Belastungen aufzunehmen haben. Die Bohrungen in den Trägerspeichen 3 und 4, durch die diese Bolzen gehen, sind um einige Zehntelmillimeter größer als die Bolzen. The hollow roller body 1 is at its end with the bearing body 2 Mistake. In its cylindrical part it has two offset by 900 against each other Pairs of holes through which the support spokes 3 and 4 pass. Approximately in the roller axis these spokes are held in place by bolts 5 and 6, which in turn in the roller body in a suitable manner, e.g. B. by cotter pins are held in place. These bolts 5 and 6 have a diameter of only 12 to 15 mm because they are practical do not have to take on any major burdens. The holes in the support spokes 3 and 4 through which these bolts go are a few tenths of a millimeter larger than bolts.
Die aus Quarz bestehenden Speichen 3 und 4, die beliebigen Querschnitt haben, also wie in der Zeichnung viereckig sein können, tragen das Quarzrohr 7, das die Ummantelung des Walzenkörpers 1 darstellt und dessen Oberfläche mit dem Walzgut in Berührung kommt. An jedem Ende des zylindrischen Teils des Walzenkörpers ist eine Fixierung für die Lage des Quarzrohres vorgesehen; diese Fixierung besteht in der Zeichnung aus dem aufgeschraubten Klötzchen 8. The spokes 3 and 4 made of quartz, any cross-section have, so as can be square in the drawing, carry the quartz tube 7, which represents the casing of the roller body 1 and its surface with the Rolling stock comes into contact. At each end of the cylindrical part of the roller body a fixation for the position of the quartz tube is provided; this fixation exists in the drawing from the screwed-on block 8.
Dadurch ist das Quarzrohr7 gegen axiale Verschiebungen gesichert, da das Quarzrohr gegenüber den Trägerspeichen 3, 4 längsverschiebbar ist.This secures the quartz tube7 against axial displacement, since the quartz tube is longitudinally displaceable with respect to the support spokes 3, 4.
Durch den Einbau der gezeigten Trägerspeichen 3 und 4 in das Innere des Quarzrohres 7 entsteht eine reibungsschlüssige Quarzkonstruktion, die als solche innerhalb der als Halterung dienenden Stahlgußwalze 1 mit einem den Erfordernissen entsprechenden geringsten Spielraum trotz großer Ausdehnungsunterschiede betriebssicher gestaltet ist. By installing the support spokes 3 and 4 shown in the interior of the quartz tube 7 is a friction-locked quartz construction, which as such within the cast steel roller 1 serving as a holder with one of the requirements corresponding smallest margin despite large expansion differences operationally reliable is designed.
PATENTANSPROCHE: 1. Transportwalze zur Förderung heißer metallischer Körper, beispielsweise zur Verwendung in Bandwalzenstraßen, bestehend aus einer metallischen, beispielsweise hohlen Trägerwalze und einer Ummantelung aus hochzunderfestem, nichtmetaliischem, zumindest teilweise oxydischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung auf der Trägerwalze durch Trägerspeichen mit gleicher Wärmeausdehnung wie die Ummantelung gehaltert ist, wobei die Ummantelung gegenüber den Trägerspeichen längsverschiebbar ist. PATENT CLAIM: 1. Transport roller for conveying hot metallic materials Body, for example for use in belt rolling mills, consisting of a metallic, for example hollow carrier roller and a coating made of high-scale resistant, non-metallic, at least partially oxidic material, characterized in that that the sheathing on the carrier roller by carrier spokes with the same thermal expansion how the casing is supported, with the casing facing the support spokes is longitudinally displaceable.
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1958
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CH362388A (en) | 1962-06-15 |
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