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Rollenherd Es sind Rollenherde in Durchlauföfen zum Glühen langgestreckten
Guts, insbesondere von Blechen, bekannt, deren an der Austragseite liegender Teil
zum beschleunigten Austragen von bis auf ihn mit normaler Durchsatzgeschwindigkeit
vorgeschobenen Glühgutteilen für die Dauer jeweils eines Austragvorganges mit gegenüber
der Durchsatzgeschwindigkeit des Guts erhöhter Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
werden können. Derartige Rollenherde sind ohne Nachteil für das auf ihm zu befördernde
Gut brauchbar, wenn die Länge des mit erhöhter Geschwindigkeit antreibbaren Herdendes
wenigstens ungefähr der Länge der durch den Ofen zu befördernden Glühgutteile angepaßt
ist und wenn diese Teile untereinander wenigstens annähernd gleiche Länge haben.
Immerhin läßt sich auch bei Einhaltung dieser Bedingungen nicht ganz vermeiden,
daß entweder beschleunigt auszufahrendes Glühgut mit seinem rückwärtigen Ende über
langsamer laufende Rollen des nicht beschleunigten Herdteiles gezogen oder unterhalb
nachfolgender Glühgutteile liegende Rollen des mit wechselnder Geschwindigkeit antreibbaren
Herdendes mit erhöhter Geschwindigkeit umlaufen oder mit normaler Durchsatzgeschwindigkeit
durch den Ofen wanderndes Gut auf beschleunigt umlaufende Herdrollen aufläuft. Durch
die in diesen Fällen auftretende gleitende Reibung zwischen der Oberfläche von Glühgutteilen
und dieses tragenden Rollen treten Beschädigungen der Oberfläche am Glühgut auf,
die häufig, insbesondere bei Blechen, unerwünscht sind.
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Es ist zwar auch bekannt, die Anzahl der mit höherer Geschwindigkeit
anzutreibenden Austragrollen von Rollenherdöfen an die Länge der Werkstücke anzupassen.
Dazu geeignete Einrichtungen erfordern aber entweder das Einschwenken von Steuerhebeln
in den Förderweg des sich dem Ofenende nähernden Guts, das diese Hebel dann zum
Auslösen der Antriebssteuerung wieder ausschwenkt, oder das Einschalten eines Steuerstroms
auf einzelne, isoliert gelagerte Rollen des Austragrollgangs, die dann durch das
darüberwandernde Werkstück mit einer geerdeten Nachbarrolle unter Schließen des
Steuerstromkreises elektrisch verbunden wird. Da es praktisch unmöglich ist, das
einen Glühofen durchwandernde Gut ständig zu überwachen und je nach der Länge der
einzelnen Werkstücke die richtigen Anschläge bzw. Schalter zu betätigen, lassen
die bekannten Vorrichtungen eine Anpassung der Anzahl der schneller anzutreibenden
Rollen an die Werkstücklänge nur dann zu, wenn stets gleich lange Werkstücke durch
den Ofen bewegt werden und
ihre Länge vor Einlauf in den Ofen festgestellt wird.
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Mit der Erfindung wird dagegen das Ziel verfolgt, einen Rollenherd
mit einem an der Austragseite liegenden Rollenherdteil, dessen Rollen für die Dauer
eines Austragvorgangs in Abhängigkeit von der Annäherung des vorderen Endes des
jeweils auszutragenden Werkstücks mit gegenüber der Durchsatzgeschwindigkeit des
Guts erhöhter Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind, so auszugestalten, daß unter
Vermeidung jeglicher von Hand vorzunehmender Einstellung von Steuergliedern in alleiniger
Abhängigkeit von der Bewegung der Werkstücke am Ofenende von den Rollen des Austrag-Rollenherdteils
jeweils nur diejenigen Rollen mit erhöhter Geschwindigkeit angetrieben werden, die
gerade vom auszutragenden Werkstück überdeckt sind. Dabei soll das unabhängig von
der Länge der Werkstücke geschehen und auch unabhängig davon, ob Werkstücke gleicher
oder verschiedener Länge aufeinanderfolgend durch den Ofen befördert werden.
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Weiter wird das Ziel erstrebt, die Umfangsgeschwindigkeit der beschleunigt
antreibbaren Rollen des Herdendes der Geschwindigkeit eines dem Rollenherd nachgeordneten
Rollgangs anzupassen.
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Dies kann dann z. B. von Bedeutung sein, wenn einem Glühofen eine
Richtmaschine nachgeordnet ist, der das zuvor im Ofen behandelte Gut zwar warm,
aber mit einer niedrigeren Temperatur zugeführt werden soll, als es im Ofen angenommen
hat. Zu diesem Zweck wird das Gut vom Ofen zur Richtmaschine über einen Rollgang
geführt, dessen Fördergeschwindigkeit so einstellbar ist, daß die Temperatur des
über ihn beförderten Guts sich während der Förderzeit um das gewünschte Maß senkt.
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Das Auftreten gleitender Reibung zwischen Herdrollen und Glühgut
wird bei einem Rollenherd der genannten Art erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß
am Ende des Herdes ein vom vorderen Ende des über das Herdende hinauswandernden
Werkstücks
beeinflußter Endtaster mit einem von ihm gesteuerten
Impulsgeber und vor dem Endtaster über die Länge des mit mehreren Geschwindigkeiten
betreibbaren Austrag-Rollenherdteils verteilt mehrere zu untereinander gleichartigen
Impulsgebern gehörige und vom an ihnen jeweils vorbeiwandernden Werkstückende beeinflußbare
Taster angeordnet sind, wobei die Impulsgeber derart mit den Antrieben der Rollen
des Austragherdteils zusammengeschaltet sind, daß diese Rollen bei unbeeinflußtem
Endtaster mit niedrigerer Drehzahl umlaufen, dagegen bei beeinflußtem Endtaster
und Beeinflussung eines der ihm vorgeschalteten Taster die hinter diesem Taster
liegenden Rollen mit erhöhter Drehzahl umlaufen.
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Da der schnellere Umlauf der mit mehreren Geschwindigkeiten antreibbaren
Rollen nur so lange anhalten darf, bis der Austragvorgang beendet ist, schaltet
der am Herdende angeordnete Impulsgeber nach Vorbeigang des rückwärtigen Werkstückendes
an dem ihm zugeordneten Taster die Umfangsgeschwindigkeit der zuvor beschleunigten
Herdrollen wieder auf die Durchsatzgeschwindigkeit des Rollenherdes zurück.
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Für Fälle, in denen das Austragen eines Werkstücks nicht so schnell
vor sich geht, daß die mit höherer Drehzahl angetriebenen Herdrollen auf normale,
d. h. der Durchsatzgeschwindigkeit des Rollenherdes entsprechende Umfangsgeschwindigkeit
zurückgeschaltet werden, bevor das nachfolgende Werkstück auf eine der schneller
umlaufenden Herdrollen aufläuft, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
die jeweils vor dem durch das rückwärtige Werkstückende beeinflußten Taster liegenden
Herdrollen durch den diesem Taster zugeordneten Impulsgeber einzeln oder gruppenweise
auf die normale Durchsatzgeschwindigkeit zurückzuregeln.
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Die hier vorgeschlagene Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit der Rollen
eines mit mehreren Drehzahlen antreibbaren Rollenherdendes läßt sich mit Hilfe mechanisch
gesteuerter Schaltvorrichtungen erreichen, die von Fühlern oder Tastorganen erregt
werden, die entweder in ihrer Lage von den an ihnen vorbeiwandernden vorderen und
hinteren Werkstückenden beeinflußt werden oder Stromkreise schließen bzw. öffnen,
in denen die Werkstücke liegen. Die Anordnung mechanischer Fühler oder Abtastorgane
erweist sich in manchen Fällen, z.B. innerhalb des Glühraums von mit hoher Temperatur
betriebenen Öfen, jedoch häufig als unzweckmäßig oder sogar unmöglich. Es ist deshalb
in vielen Fällen vorteilhafter, für die Zwecke der Rollensteuerung die an sich bekannten
Lichtschranken mit von ihnen beeinflußten lichtempfindlichen Impulsgebern zu verwenden,
wie sie für vielfältige Zwecke bekannt sind.
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In Fällen, in denen damit gerechnet werden muß, daß auf dem mit erhöhter
Geschwindigkeit antreibbaren Rollenherdende mehr als ein Werkstück in seiner vollen
Länge aufliegt, ist es unter Umständen wünschenswert, zu verhindern, daß nicht mehrere
unmittelbar aufeinanderfolgende Werkstücke zugleich beschleunigt ausgefahren werden.
Dies würde z.B. geschehen, wenn nicht die rückwärtige Kante des zuerst das Herdende
erreichenden Werkstücks an einem Tastorgan vorbeigeht, sondern das rückwärtige Ende
eines ihm folgenden Werkstücks. Das beschleunigte Austragen immer nur des jeweils
zuerst am Herdende anlangenden Werkstücks wird erfindungsgemäß in der Weise erreicht,
daß die dem
am Austragende angeordneten Impulsgeber vorgeschalteten Impulsgeber bei
Erregung durch ein Tastorgan alle etwa vor ihnen liegenden Impulsgeber blockieren
und die blockierten Impulsgeber von dem am Austragende liegenden Impulsgeber nach
Vorbeigang des rückwärtigen Endes des beschleunigt auslaufenden Werkstücks an seinem
Tastorgan wieder freizugeben sind.
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Damit wird jeder der zuvor gesperrten Impulsgeber in den Stand gesetzt,
wieder in der zuvor geschilderten Weise mit dem am Austragende angeordneten Impulsgeber
zusammen die Antriebe der zwischen ihnen liegenden Rollen auf höhere Drehzahl umzuschalten.
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Dabei läßt sich die Blockierung von Impulsgebern auf verhältnismäßig
einfache Weise durch die Verwendung von Schrittschaltwerken erreichen, auf die die
einzelnen Impulsgeber entsprechend dem Vorbeigang eines rückwärtigen Werkstückendes
an ihren Tastorganen nacheinander wirken und die so eingerichtet sind, daß jeder
Impulsgeber jeweils nur einen Schaltschritt auslösen kann.
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Die zur Steuerung der Rollen des mit mehreren Geschwindigkeiten antreibbaren
Herdendes dienenden Impulsgeber sind vorteilhaft als lichtgesteuerte lichtempfindliche
Zellen mit über jeweils einen Verstärker betätigten Schaltorganen ausgebildet, deren
Tastorgane aus die Bewegungsbahn der Werkstücke kreuzenden Lichtstrahlen oder Lichtbündeln
bestehen. Dabei ist der am Herdende angeordnete Impulsgeber vorteilhaft so ausgebildet,
daß er auf Unterbrechung des seine lichtempfindliche Zelle steuernden Lichtstrahles
oder Lichtbündels reagiert, während die übrigen, von dem rückwärtigen Ende des jeweils
beschleunigt auszutragenden Werkstücks beeinflußten Impulsgeber auf Lichteinfall
in die lichtempfindliche Zelle reagieren. Außerdem soll erfindungsgemäß der am Herdende
angeordnete, auf Lichtunterbrechung reagierende Impulsgeber für die gesamte Dauer
der Lichtunterbrechung Impuls geben, während die übrigen, auf Lichteinfall reagierenden
Impulsgeber als Kurzzeit-Impulsgeber ausgestaltet sein sollen.
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Da in Glühöfen damit gerechnet werden muß, daß lichtgesteuerte Impulsgeber
durch von Brennern glühenden Ofenteilen oder etwa vom Glühgut selbst ausgehendes
auf die lichtempfindlichen Zellen fallendes Licht in unerwünschter Weise beeinflußt
werden, ist es vorteilhaft, zur Steuerung der Impulsgeber keine kontinuierlichen
Lichtstrahlen oder kontinuierliche Lichtbündel, sondern ein mit bestimmter Frequenz
in seiner Intensität schwankendes Licht zu verwenden und die Impulsgeber so auszugestalten,
daß sie nur auf das intermittierend auf sie einwirkende Licht reagieren. Auch die
Verwendung von Ultraschallgebern und -empfängern ist durchaus möglich.
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Zur Anpassung der Auslaufgeschwindigkeit des jeweils auszutragenden
Werkstücks an die Fördergeschwindigkeit eines nachgeordneten Rollgangs ist erfindungsgemäß
die Höchstlaufgeschwindigkeit der mit wechselnder Drehzahl antreibbaren Rollen auf
verschiedene Werte kontinuierlich einstellbar.
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In der Zeichnung ist das Ende eines in einem Durchlaufofen angeordneten
Rollenherdes dargestellt und ein Ausführungsbeispiel für die den Gegenstand der
Erfindung bildende Steuerung des mit erhöhter Austraggeschwindigkeit antreibbaren
Herdendes veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch das Ende eines Durchlaufofens
mit in ihm angeordnetem Rollenherd, F i g. 2 einen Querschnitt durch das in F i
g. 1 dargestellte Ofenende, Fig.3 eine Aufsicht auf die linke Hälfte dieses Ofenendes
mit den Antrieben für die innerhalb des Glühraums liegenden Herdrollen.
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Innerhalb des Glühraums 1 des Ofenendes 2 mit der Austragöffnung
3 liegt der Rollenherd 4, dessen Rollen 5 gemeinsam über Ketten 6 und Kettenräder
7 mit gleicher, der Durchsatzgeschwindigkeit des Glühguts angepaßter Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben sind. Die der Austragöffnung3 am nächsten liegenden Rollen 8 des Herdes
4 dagegen haben Einzelantriebe 9, die sich sowohl auf die Durchsatzgeschwindigkeit
des Glühguts als auch auf eine höher liegende Austraggeschwindigkeit einregeln lassen.
Zur Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit der Herdrollen 8 dienen Impulsgeber 10 mit
lichtempfindlichen Zellen, deren jede einer Lichtquelle 11 bzw. 13 gegenüberliegt
und durch einen von der ihr zugeordneten Lichtquelle 11 oder 13 ausgehenden und
die Bewegungsbahn des Glühguts kreuzenden Lichtstrahl oder ein Lichtbündel 12 gesteuert
wird.
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Die Lichtsender 11 und 13 sind über die Länge des von mit Einzelantrieben
ausgestatteten Rollen gebildeten Herdendes so verteilt, daß die von den Lichtquellen
11 ausgehenden Lichtstrahlen oder Lichtbündel zwischen jeweils zwei benachbarten
Rollen durchtreten, sofern sie nicht durch über den Rollgang bewegte Glühgutteile
daran gehindert werden. Die Lichtquelle 13 liegt unmittelbar hinter dem Ende des
Rollenherdes 4 und vor der Austragöffnung 3. Die den Lichtquellen 11 zugeordneten
Impulsgeber sind so ausgebildet, daß sie die ihnen zugewiesene Funktion ausüben,
sobald ihre Fotozelle auch nur kurzzeitig von einem Lichtstrahl oder Lichtbündel
getroffen wird. Der der Lichtquelle 13 zugeordnete Impulsgeber dagegen ist so ausgebildet,
daß er seine Funktion ausübt, solange ein von der Lichtquelle 13 ausgehender Strahl
durch über den Rollgang geführtes Glühgut gegen seine Fotozelle abgeschirmt ist.
Hieraus ergibt sich, daß bei der Lage der in F i g. 1 dargestellten verschieden
langen Blechtafeln 14, 15, 16, so wie sie gezeichnet ist, die Rollen 8 mit der gleichen
Geschwindigkeit umlaufen wie die Herdrollen 5. Dies liegt daran, daß der der Lichtquelle
13 zugeordnete Impulsgeber vom Licht getroffen wird und infolgedessen keine Funktion
ausübt. Sobald jedoch das Blech 14 mit seiner vorausgerichteten Kante auf dem Wege
gegen die Austragöffnung 3 in den Bereich des von der Lichtquelle 13 ausgehenden
Lichtstrahls oder Lichtbündels gelangt und dieses unterbricht, wird der der Lichtquelle
13 zugeordnete Impulsgeber zwar in Bereitschaft versetzt, ohne daß er jedoch bereits
beschleunigend auf die Antriebe der Herdrolle 8 wirken könnte. Erst wenn der Spalt
zwischen dem rückwärtigen Ende des Bleches 14 und dem vorderen Ende des ihm nachfolgenden
Bleches 15 einen der von den Lichtquellen 11 ausgehenden Lichtstrahlen, z. B. denjenigen
der Lichtquellella, auf die ihm zugeordnete lichtempfindliche Zelle eines Impulsgebers
auftreffen läßt, werden die zwischen dieser Lichtquelle 11 a und der Lichtquelle
13 liegenden Herdrollen beschleunigt angetrieben, so daß das Blech 14 mit erhöhter
Geschwindigkeit ausgefahren wird. Dabei
sind sämtliche unter diesem Blech liegenden
Rollen wiederum gleichmäßig angetrieben und gleichmäßig beschleunigt, so daß keine
gleitende Reibung zwischen irgendwelchen Herdrollen und dem mit erhöhter Geschwindigkeit
auslaufenden Blech auftreten kann.
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Um nun zu verhindern, daß das mit seiner normalen Durchsatzgeschwindigkeit
weiterlaufende Blech 16 auf eine beschleunigt angetriebene Herdrolle8 aufläuft,
ist vorgesehen, daß jeder der den Lichtquellen 11 zugeordnete Impulsgeber alle diejenigen
zwischen ihm und dem der Lichtquellel3 zugeordneten Impulsgeber liegenden Impulsgeber
in der Weise vorerregt, daß auch bei kurzzeitigem Auftreffen eines Lichtstrahls
auf ihre Fotozellen die jeweils hinter ihnen, d. h. weiter nach dem Glührauminnern
zu gelegenen Rollen wieder auf normale Durchsatzgeschwindigkeit zurückgeregelt werden.
In dem in F i g. 1 gezeigten Beispiel würde also ein von der Lichtquelle 11 b ausgehender
Lichtstrahl, sobald er nach Vorbeigang des rückwärtigen Endes des Bleches 14 die
Fotozelle des ihm zugeordneten Impulsgebers treffen kann, veranlassen, daß von den
zuvor zwischen der Lichtquelle 11 a und der Lichtquelle 13 beschleunigten Rollen
8 diejenigen wieder auf ihre vorherige Drehzahl heruntergeregelt werden, die zwischen
den Lichtquellen 11 a und 11 b liegen.
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Ebenso wird nach Passieren des rückwärtigen Endes des Bleches 14 unter
der Lichtquelle 11 c die Drehzahl der zwischen llb und 11 c liegenden Rollen heruntergeregelt,
während die zwischen 11 c und 13 liegenden Rollen in ihrer Umfangsgeschwindigkeit
wieder auf die normale Durchsatzgeschwindigkeit zurückgehen, sobald die rückwärtige
Kante des Bleches 14 den von der Lichtquelle 13 ausgehenden Lichtstrahl passiert
hat.