DE2508365A1

DE2508365A1 - Vorrichtung zur lagerung von transportwalzen aus feuerfestem material

Info

Publication number: DE2508365A1
Application number: DE19752508365
Authority: DE
Inventors: Claude Benard; Georges Coquard; Claude Presta
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-08-28

Description

Vorrichtung zur lagerung von Transportwalzen aus feuerfestem Material Die Erfindung behandelt Transportwalzen aus feuerfestem MateriaL, wie z.B. erschmolzenem Siliciumdioxid oder gesintertem Aluminiumoxid, die durch eine Motorwelle in Drehung versetzt werden. Derartige Walzen werden bekanntlich für den Transport von Glasscheiben in horizontaler Lage bei hohen Temperat-uren eingesetzt, im Hinblick auf eine Nachbehandlung, wie z.B. dem Biegen und dem Vorspannen.
Die Erfahrung hat gezeigt dass bei der Verwendung von Walzen aus Metall, die von konventionellen Wellenlagern gehalten werden, bei hohen Tempera-turen in der Grössenordnung von 7800C eine Reihe von Nachteilen auftreten, und zwar insbesondere wegen den Verformungen in den Walzen. Durch eine Verwendung von Walzen aus feuerfestem Material mit geringem Ausdehnungskoeffizient, z.B.
aus erschmolzenem Siliciumdioxid oder gesintertem Aluminiumoxid, werden diese Nachteile unterdrückt. Dennoch treten bei der Verwendung von konventionellen Lagern und eines direkten und steifen Verbindungssystems zwischen der Motorwelle und der Walze, das nur metallische Teile enthält, immer wieder Brüche der feuerfesten Walzen auf.
Dies wird durch den Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Metall und. dem feuerfesten Material bewirkt, weiterhin durch die steife Verbindung zwischen der Motorwelle und der Walze, wie auch durch die Notwendigkeit, am Ende der letzteren komplizierte und genaue Bearbeitungen vorzunehmen und das in einem Material, das äusserst hart und spröde ist.
Bei Vorhandensein einer direkten und steifen Verbindung ist es eine Notwendigkeit, um einen Bruch so weit als möglich zu verhindern, die Antriebswelle des Motors mit der Walze genau auszufluchten, was eine entsprechend grosse Präzisionsbearbeitung des Stützrahmens bedingt, wodurch die Herstellungskosten hochgetrieben werden Zum anderen ist die Montage und Demontage der konventionellen Lager, wie auch der metallisch steifen und direkten Verbindungen, lang und kompliziert, wenn man gezamngen ist, eine Walze zu erneuern oder die feuerfeste Textilhülle zu ersetzen, mit der die Walzen manchmal urhüllt sind (siehe auch BR-PD 1 448 278 auf den Namen der Anmelderin).
Zur Vermeidung der genannten Nachteile sind erfindungsgemäss die Walzen aus feuerfestem Material an ihren beiden Enden auf frei drehenden Rollen gelagert und mit einem Ende mittels einer elastischen -oder kardanischen Kupplung mit der Motorwelle verbunden.
Um die Verwendung konventioneller Lager zu vermeiden, sind die Walzen aus feuerfestem Material vorzugsweise auf einem Paar von identischen Rollen gelagert, die in der Nähe jedes der Enden der Walze angeordnet sind, wobei die Achse der Walze in der Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks verläuft, dessen Basis von der horizontalen Zwischenachse der Rollen gebildet wird. Um darüberhinaus eine Verbindung zwischen den metallischen Teilen und den feuerfesten Walzen zu vermeiden, wie auch komplizierte Bearbeitungen am Ende der Walzen, sind die elastischen oder kardanischen Kupplungen vorzugsweise mit den Walzen fest über eine oder mehrere ringförmige Teile verbunden, welche radial verformbar sind und auf die Walzen einen genügend grossen Druck aufbringen, um deren Drehantrieb durch Reibschluss sicherzustellen.
Die ringförmigen und radikal verformbaren Teile können z.B.
torische Ringe aus Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff sein, die auf einer Hülse aufgereiht sind, die fest mit der elastischen, oder auch kardanischen Kupplung verbunden ist und in eine, in einem Ende der Walze angeordnete Bohrung eingesteckt ist. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können diese Teile vorteilhafterweise aus einer zylindrischen Muffe aus Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff bestehen, in welche ein Ende der Walze eingesteckt ist und die an die elastische Kupplung angeformt ist, die mit der Motorwelle formschlüssig mittels einer zweiten, ebenfalls angeformten zylindrischen Muffe verbunden ist.
Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigen: Figur 1 den schematischen Schnitt durch eine Zusammenstellung von Walzen, die erfindungsgemäss auf Rollen gelagert sind, Figur 2 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, einer Walze, die durch torische--Ringe angetrieben ist, Figur 3 einen Schnitt entlang der Fläche F F der Walze nach Figur 2, Figur 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Walze, die von einer zylindrischen und radial verformbaren Muffe angetrieben ist, Figur 5 eine Längsansicht einer dritten Ausführungsform, Figur 6 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform, und Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII/VII in Figur 6.
In Figur 1 ist schematisch und im Schnitt eine Reihe von Walzen aus feuerfestem Material 1 gezeigt, die sich auf Rollenpaaren 2 abstützen, die frei drehbar, wie später noch genauer beschrieben werden wird, an einem Winkeleisen 3 angeordnet sind, das auf dem Rahmen 4 der Maschine befestigt ist. Die Glasscheibe, die mit 5 bezeichnet ist, ruht auf den feuerfesten Walzen 1, die ihr durch deren Drehung eine. geradlinige Vorwärtsbewegung erteilen. Die Art und Weise des Antriebs und die Anordnung der Walzen 1 gemäss der Erfindung werden nun genauer beschrieben.
In Figur 2 ist eine Seitenansicht einer Walze, teilweise im Schnitt, gezeigt. Auf dieser Figur ist mit 1 die feuerfeste Walze bezeichnet, die eine rohe innere Oberfläche la aufweist und eine- äussere vollkommen zylindrisch bearbeitete Oberfläche 1b.
Am Ende der Walze 1 ist im Inneren eine zylindrische Bohrung 6 angeordnet, die konzentrisch-zur äusseren, zylindrischen Oberfläche der Walze verläuft.
In diese Bohrung können mehrere torische Ringe aus Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff 7 eingesetzt werden. Diese Ringe sind auf einer zylindrischen Hülse 8 aufgereiht, die an ihrem Ende, welches der Walze benachbart ist, einen konischen Bund 9 trägt. An ihrem anderen Ende weist die Hülse 8 einen Verbindungszapfen 10 und einen zylindrischen Bereich 11 auf. An diesem zylindrischen Bereich 11 sind zwei einander gegenüberliegende Rollen 13 so angeordnet, dass ihre Achse 12 rechtwinklig zur Achse der Hülse 8 gerichtet ist und diese schneidet. Die zwei Rollen 13 -wirken mit einem Drucknocken 14 zusammen, der einen ausgebohrten Bereich 14a aufweist und sowohl drehbar, als auch verschiebbarEauf dem zylindrischen Bereich 11 der Hülse 8 angeordnet ist. Dieser Drucknocken weist zwei Eurvenbahnen 15 auf, die wie es weiter unten beschrieben werden wird, mit den zwei Rollen 13 zusammenwirken. Zwischen dem Drucknocken 14 und den torischen Ringen ist ein Reibring 16, eine Kompressionsfeder 17 und ein Klemmring 18 angeordnet.
Der Verbindungszapfen 10 verlängert den zylindrischen Bereich 11 der Hülse 8 und ist in die Bohrung einer elastischen oder kardanischen Kupplung eingesteckt, die schematisch mit 19 bezeichnet , -, wo er durch einen Stift 20 gesichert ist . Die Kupplung 19 weist an ihrem anderen Ende ebenfalls eine Bohrung auf, in welche die Motorwelle 21 für den Antrieb der Walzen eingesteckt und von einem Stift 22 gehalten wird.
Die Walze 1 aus feuerfestem Material wird an jeder ihrer Enden von einem Paar Rollen 2 unterstützt.
In Figur 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung der Figur 2 entlang der Ebene FF gezeigt. Diese Figur zeigt die relative Lage der Walze 1 zum Rollenpaar 2. Der Mittelpunkt 0 der Walze 1 liegt an der Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks, dessen Basis ein Ausschnitt aus der horizontalen Geraden ist, welche die r?littelpunkte 0' und 0" der beiden Rollen 2 verbindet. Es ist offensichtlich, dass das andere Ende der Walze 1, welches in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt ist, auf gleiche Weise unterstützt ist.
Jede Rolle 2 besteht aus einem konventionellen Kugellager, das gegen einen Bund 23 einer abgedrehten Achse 24 mittels einer Beilagscheibe 25 und einer Mutter 26 gesichert ist.
Die Achse 24 ist fest in einer Bohrung im Winkelträger 3 mittels einer Beilagscheibe 27 und einer Mutter 28 angeordnet.
Der Winkelträger 3 kann mit beliebigen bekannten Mitteln mit dem Rahmen 4 der Maschine verbunden sein, z.B. durch Bolzen mit der Achse 29. Man sieht in Figur 3, dass der Winkelträger 3 in seinem vertikalen Schenkel eine kreisförmige Aussparung 30 aufweist, um eine Drehung der Walze 1 zu ermöglichen.
Die wärmeisolierende Wand des Ofens ist in Figur 2 mit 31 bezeichnet. In der Nähe dieser Wand ist im Inneren der Walze 1 ein Stopfen aus feuerfesten und isolierenden Fasern 32 vorgesehen, der den Wärmeaustausch zwischen dem im Ofen, bei ungefähr 78000 gelegenen Bereich der Walze, und dem aussen, auf Umgebungstemperatur liegenden Bereich der Walze, auf einem Minimum hält.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt. Wenn sämtliche Teile so angeordnet sind, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, genügt es, ausgehend von einer Stellung des Drucknockens 14, wie sie in Figur 2 im Verhältnis zur Hülse 8 gezeigt ist, diesen um 90° zu drehen, wodurch die zwei Kurvenbahnen 15, auf denen die Rollen 13 abrollen, dem Drucknocken eine nach rechts gerichtete Verschiebung vermitteln, welche die Feder 17 zusammendrückt und gleichzeitig über den Klemmring 18 die torischen Ringe 7.
Unter der Wirkung dieses axialen Druckes verformen sich die torischen Ringe in radialer Richtung und werden gegen die Wände der Bohrung 6 mit einem solchen Druck gepresst, der ausreicht, um einen Drehantrieb der Walze 1 durch Reibschluss sicherzustellen.
Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Walze 1 und der biegsamen Welle 19, die formschlüssig mit der Motorwelle 21 verbunden ist, hergestellt, und wenn sich letztere in Drehung versetzt, wird sich auch die feuerfeste Walze 1 in-Bewegung setzen und auf den Rollenpaaren 2, die &n ihren Enden angeordnet sind, abrollen. Um die Walze 1 zu demontieren, reicht es aus, den Drucknocken 14 aufs neue eine Viertelumdrehung zu verdrehen, bs der Druck auf die torischen Ringe aufhört und die Walze durch ein Ziehen in Richtung ihrer Achse nach rechts in Figur 2 abgezogen werden kann, bis sie völlig aus dem Ofen freikommt.
In Figur 4 ist in Seitenansicht und teilweise geschnitten ein zweites Antriebssystem dargestellt. In dieser Figur ist die Art des Auflagers der Walze 1 auf den Rollenpaaren 2, die an den Enden der Walzen angeordnet sind, in allen Punkten mit dem schon beschriebenen Auflager identisch.
Es braucht daher nicht gesondert darauf eingegangen zu werden.
Das Formteil 33 aus Kautschuk oder einem elastischen Eunststoff, weist an einer Seite eine zylindrische Muffe 34 und auf der anderen Seite-eine zylindrische Muffe 35 auf.
Die beiden zylindrischen Muffen sind durch einen mittleren Bereich 36 verbunden, der einstückig mit diesen ausgeformt ist und von einer konischen Schale gebildet ist, welche die Rolle der elastischen oder kardanischen Kupplung übernimmt. Die Schale ist mit vier Löchern 37 im Abstand von 900 durchbohrt, wodurch die Biegsamkeit erhöht wird. -Die zylindrische Muffe 34, die eine Höhlung 38 aufweist, in welche ein Ende der Walze 1 eingesteckt ist, übt auf letztere einen radialen Druck aus, der ausreicht, um deren Drehantrieb durch Reibschluss sicherzustellen. Die zylindrische Muffe 35 weist einen metallischen Ring 40 auf, der während der Ausformung in die Muffe eingesteckt wurde, und in welchen das Ende der Motorwelle 21 eingepresst und -mit einem Splint 22 gesichertist. Die zylindrische Muffe 34 trägt eine aussen umlaufende Nut 41, in welche eine ringförmige Feder 42 eingelegt ist, mit welcher der radiale Anpressdruck, der auf das Ende der Walze 1 ausgeübt wird, erhöht werden kann.
Man sieht, dass es bei dieser bevorzugten Ausführungsform nicht nötig ist, irgend eine Rearbeitung, insbesondere des Endes der Walzen aus feuerfestem Material 1, vorzunehmen, was sehr einfach ist.
Das Formstück 33 vereinigt in sich, dank der zylindrischen und radial verformbaren Muffe 34, die Funktionen einer Verbindung zwischen der Motorwelle 21, der elastischen Kupplung 36 und der Verbindung mit der Walze 1. Die Demontage der Walze ist in diesem Falle besonders einfach und schnell, da es ausreicht, die Feder 42 abzunehmen, um die Walze aus der Muffe 34 axial abzuziehen.
Es ist oftmals vorteilhaft, das Ende der Walze, das mit der elastischen Kupplung verbunden werden muss, mit einer metallischen Schutzhülse zu umgeben, welche die Montage im Ofen erleichtert und das Risiko von Brüchen vermindert.
Die Hülse kann mittels eines hitzebeständigen Leims während der Zeitspanne aufgebracht werden, die nötig ist, um die Walze quer durch den Ofen bis zu der, der Antriebsvorrichtung gegenüberliegenden Seite hindurchzuschieben. In diesem Fall wird die elastische Kupplung gegebenenfalls nicht direkt auf der Walze, sondern auf ihrer metallischen Schutzhülse befestigt.
In Figur 5 ist eine vorteilhafte Ausführungsform einer solchen Lösung gezeigt. Die Stützorgane der Walze sind die gleichen, wie bei denßoben beschriebenen Ausführungsformen und sind daher nicht gezeigt. Es ist allein das Kupplungssystem beschrieben.
Die Motorwelle 21 trägt an ihrem Ende einen Metallring, der mit einem Stift 22 festgelegt ist. Die feuerfeste Walze 1 ist mit einer Schutzhülse 45 überdeckt, die mit Hilfe einer Leimschicht 46, wie z.B. aus Siliconen, verklebt ist.
Die Schutzhülse trägt an ihrem Ende einen metallischen Zapfen 47 mit einem verkleinerten Durchmesser, der demjenigen des Eletallringes 40 entspricht. Der Ring 40 und der Zapfen 47 sind mit einer elastischen Muffe 33 verbunden, die die Form eines einfachen zylindrischen Rohres hat. Das elastische Festklemmen dieser Muffe auf dem Ring der Welle 21 und dem Zapfen 47 der Walze 1 wird von Schellen 48 verstärkt, die mittels Schrauben 49 festgespannt werden und den Antrieb durch Reibschluss sicherstellen.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführ'mgsform, die in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist, hat die Metallhülse die Form einer Eisenplatte 51, die am Ende der Walze 1 mit Siliconleim auf eine zwischenliegende und genügend elastische Dehnungsfuge 52 aufgeklebt ist. Diese Platte 51 ist mit einer D-förmigen Nut 53 versehen, die sich an eine elastische Muffe 33 anschliesst, welche wie oben beschrieben, auf der Welle 21 durch Zwischenschaltung eines Metallringes 40, der von einem Stift 22 gehalten wird, montiert ist.
Die Muffe 33 besteht aus weichem Kautschuk und trägt an ihrem der Walze zugewandten Ende zwei Magnetkerne 54, 55 in Form, deren einander gegenüberliegende Pole 56, 56' und 57, 57' aus der Fläche herausragen, die der Platte 51 gegenüberliegt. Die'herausragenden Pole der Magneten greifen in die T-förmige Nut 53 klauenartig ein.
Man montiert die Walze durch Einführen von der Seite des Ofens, die der Antriebsvorrichtung, welche von der Motorwelle 21 und den Magneten 54 und 55 gebildet ist, gegenüberliegt. Sind die Magneten einmal in die Nut 53 eingeführt, genügt dies, um die Walze in ihrer Lage zu halten und den formschlüssigen Antrieb durch die KlaueriIpplung slcherzustellen. Die gewünschte Flexibilität im Betrieb wird durch die Elastizität der Antriebsmuffe 33 sichergestellt, durch welche die Walzen frei auf den an ihren beiden Enden angeordneten Rollenlagern laufen können.

Claims

Patentansprüche

1.orrichtung zur Lagerung von Transportwalzen aus feuerfestem Material, die von der Abtriebswelle eines Motors in Drehung versetzt werden, insbesondere für den Transport von Glasscheiben in horizontaler Lage, bei hoher Temperatur zur Nachbehandlung, wie zum Vorspannen;dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Walzen (1) mit ihren Enden auf frei drehbaren Rollen (2) ruhen und mit einem Ende über eine elastische oder kardanische Eupplung (19, 36) mit der Abtriebswelle (21) des Motors verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Walzen (1) auf Rollenpaaren (2) ruhen, die in der Nähe der Walzenenden angeordnet sind, wobei die Achse (0) der Walzen (1) durch die Spitze eines gleichschenkligen Dreiecks verläuft, dessen Basis die horizontale Zwischenachse der Rollen (2) ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Ende der Walze, das mit der elastischen Kupplung verbunden ist, mit einer metallischen Schutzhülse bedeckt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis- 3, dadurch g e k e n n z e i c h ne t, dass die elastische Kupplung (19, 36) mit den Walzen (1) über eine oder mehrere ringrörmige Teile (7, 34) verbunden ist, welche radial verformbar sind und auf die Walzen (1) einen genügend grossen Druck aufbringen, um deren Drehantrieb durch Reibschluss sicherzustellen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h ne t, dass die ringförmigen und radial verformbaren Teile torische Ringe aus Kautschuk oder einem elastischen Kunststoff sind, die auf einer Hülse (8) aufgereiht sind, die formschlüssig mit der elastischen Kupplung (19) verbunden ist und die in eine, in einem Ende der Walze (1) angeordnete Bohrung (6) eingesteckt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c hnet, dass die torischen Ringe (7) von einem Drucknocken (14), der mit Kurvenbahnen (15) über zwei Rollen (13), deren Achsen senkrecht zur Achse der Hülse (8) gerichtet sind, zusammenwirkt, einem axialen Druck ausgesetzt sind und der axiale Druck mittels eines Reibringes (16), einer Feder (17) und eines Klemmringes (18) auf die torischen Ringe übertragen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass das radial verformbare, ringförmige Teil von einer zylindrischen Muffe (34) gebildet wird, die aus Kautschuk oder einem anderen elastischen Kunststoff geformt ist und in welche ein Ende der Walze (1) einsteckbar ist und die an die elastische Kupplung (36) angeformt ist, welche ihrerseits mit der Antriebswelle (21) formschlüssig mittels einer zweiten, ebenfalls angeformten, zylindrischen Muffe (35) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die zylindrische Muffe (jet) eine aussen umlauf ende Nut (41) aufweist, in welche eine Feder (42) eingelegt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -e i i c h n e t, dass die metallische Schutzhülse (45) am Ende einen Zapfen (47) mit einem verkleinerten Durchmesser aufweist, der demjenigen des Endes der Antriebswelle (21) entspricht, und dass die elastische Muffe (33') aus einem zylindrischen Rohr besteht, das mit Reibschluss auf dem Ende der Antriebswelle (21) und dem Zapfen (47) der Schutzhülse (45) sitzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Verklemmung der Muffe (33) auf dem Ende der Welle (21) und auf dem Zapfen (4?) der Schutzhülse (45) durch Schellen (48) verstärkt ist, die mit Schrauben (49) festgezogen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c k ne t, dass die metallische Hülse die Form einer Eisenplatte (51) hat, die eine Nut aufweist und mit einer elastischen Muffe (33') zusammenwirkt, die auf dem Ende der Antriebswelle (21) befestigt ist, und auf deren, der Platte (51) gegenüberliegender Fläche mehrere Magneten befestigt sind, deren herausragende Pole in die Nut eingreifen, wodurch die Walze über eine Klauenkupplung angetrieben wird.

12 Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, dass die Nut (53) T-förmig ist und dass an der Muffe (35")'zwei Magnetkerne (54, 55) in U-Form befestigt sind.