DE3929516A1 - Hotflue zur waermebehandlung einer warenbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hotflue zur Wärmebehandlung einer Warenbahn, die mäanderförmig über eine Anzahl Walzen geführt wird, von denen mindestens eine Walze mit einem Antrieb versehen ist, während die übrigen Walzen frei drehbar gelagert sind.

Mit derartigen allgemein bekannten Vorrichtungen wird angestrebt, die in ausgebreitetem Zustand über die Walzen in vertikalen Schleifen geführte Warenbahn möglichst frei von Zugspannungen durch die Vorrichtungen hindurchzuführen und insbesondere Zugspannungsunterschiede im Verlauf der Warenbahnführung zu vermeiden. Durch Zugspannungen können in einer empfindlichen Warenbahn Schäden auftreten und insbesondere auch Falten entstehen, die durch die Wärmebehandlung fixiert werden und überhaupt nicht oder aber nur mit erheblichem Aufwand zu beseitigen sind.

Obschon bis auf die unmittelbar mit einem Antrieb versehene Walze die übrigen Walzen frei drehbar gelagert sind, verursacht die Lagerreibung dieser Walzen eine sich in Laufrichtung der Warenbahn von Walze zu Walze aufaddierende Zugspannung in der Warenbahn.

Um diesen Effekt zu unterbinden ist ein Antriebssystem bekannt, bei dem sämtliche Walzen oder zumindest eine Gruppe der Walzen mit einem Gleichstromantrieb versehen sind bzw. ist. Bei einem anderen bekannten Antriebssystem werden die Walzen über einen sogenannten Relaxriemen angetrieben, um Zugspannungsunterschiede zu vermeiden. Schließlich ist es auch bekannt, die Walzen oder eine Walzengruppe mit Antrieben zu versehen, deren Drehmoment steuerbar ist.

Die vorbekannten Antriebssysteme sind besonders aufwendig und können oft dennoch Zugspannungen in der Warenbahn beim Durchlauf durch eine Hotflue nicht in einem befriedigenden Ausmaß eliminieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hotflue der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln die Lagerreibung der Walzen kompensiert werden kann und sich die daraus resultierenden Kräfte folglich nicht auf die Zugspannung der Warenbabn auswirken können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Hotflue der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Lagerreibung einer frei drehbaren Walze dadurch kompensiert, daß mit Hilfe des Lagerantriebes über das in Rotation versetzbare Lager ein entsprechendes Drehmoment auf die an sich frei drehbare Walze aufgegeben wird. Wesentlich ist dabei lediglich, die Größe des Antriebsdrehmoments nicht kleiner zu wählen als die zur vollen Kompensation der Lagerreibung erforderliche Größe. Wird dagegen das Antriebsdrehmoment größer gewählt, beeinflußt der überschüssige Anteil des Antriebsdrehmoments das Walzendrehmoment vernachlässigbar gering, da sich das in Rotation versetzbare Lager dann lediglich schneller als die Walze drehen würde, ohne dabei einen wesentlichen Anteil des überschüssigen Antriebsdrehmoments auf den Zapfen der Walze übertragen zu können.

Es versteht sich, daß es zur ausreichenden Verhinderung von Zugspannungsunterschieden in der Warenbahn genügen kann, nur eine Gruppe der Walzen, beispielsweise die in einem Hotfluegehäuse oben angeordnete Walzenreihe, in der erfindungsgemäßen Weise auszubilden und die untere Walzenreihe unverändert in konventioneller Weise zu belassen.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist jedes der in Rotation versetzbaren Lager in der Nabe eines Kettenrades oder einer Riemenscheibe integriert und durch eine Kette bzw. einen Riemen antreibbar, deren bzw. dessen Antrieb vom Antrieb der angetriebenen Walze abgeleitet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß jedes der in Rotation versetzbaren Lager aus einem Kugellager besteht, dessen Innenring verdrehfest auf dem Zapfen der frei drehbaren Walze und dessen Außenring verdrehfest in der Nabe des Kettenrades bzw. der Riemenscheibe sitzt.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, daß der Reibungswiderstand eines in Rotation versetzbaren Lagers doppelt so hoch ist wie der Reibungswiderstand einer konventionell gelagerten Walze.

Es bietet sich als besonders zweckmäßig an, einen für den Antrieb der in Laufrichtung der Warenbahn ersten und eventuell auch der zweiten Walze der Hotflue erforderlichen Gleichstrommotor, der über eine vorgelagerte Schwinge in bekannter Weise gewichtsabhängig die Anlage steuert, gleichzeitig dazu zu benutzen, beispielsweise sämtliche Leitwalzen einer im Hotfluegehäuse oben angeordneten Leitwalzenreihe über ein Antriebselement die Außenringe der als Kugellager ausgebildeten Lager anzutreiben, so daß der jeweiligen Walze ein doppelt so hohes Drehmoment zugefügt wird.

Liegt die Lagerreibung in einer Größenordnung von 0,05 bis 0,15 Nm bedeutet dies, daß bei einem Durchmesser der Walzen von ca. 160 mm eine Warenspannung in der Hotflue von ca. 0,5 bis 1,5 N erreichbar ist. Bei einer so geringen Zugspannung ist selbst bei empfindlichen Warenbahnen keine Faltenbildung zu befürchten.

Soll die Warenbahn mit einer Zugspannung von 5 bis 10 N oder gar mehr, jedoch mit einem konstanten Zugspannungswert durch die Hotflue geführt werden, läßt sich die gewünschte Zugspannung durch eine in der Belastung einstellbare Schwinge oder durch einen konventionellen Drei-Walzen-Kompensator hinter der Hotflue erzeugen. Wesentlich ist, daß Zugspannungsunterschiede in der Warenbahn möglichst gering gehalten und idealerweise sogar gänzlich unterbunden werden.

Bei der erfindungsgemäßen Hotflue läßt sich der Zugspannungsunterschied in der Warenbahn, jedenfalls soweit er aus der Lagerreibung der Walzen resultiert, auf ein Minimum reduzieren.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hotflue dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Hotflue schematisch in einem vertikalen Längsschnitt,

Fig. 2 eine abgebrochen dargestellte, frei drehbare Walze und ihre den Walzenzapfen aufnehmenden Lager in einem Querschnitt.

Eine Warenbahn 1 wird im ausgebreiteten Zustand über eine Führungswalze 2 in ein die Hotflue umschließendes Gehäuse 3 eingeleitet. Darin sind oben eine aus einer angetriebenen Walze 4 und sechs weiteren frei drehbaren Walzen 5 gebildete Walzenreihe und unten eine aus sechs frei drehbaren Walzen 6 gebildete Walzenreihe angeordnet.

Über ein mit der angetriebenen Walze 4 gekuppeltes Kettenrad 7 und einer endlos umlaufenden Kette 8 sind Kettenräder 9 antreibbar, die, wie Fig. 2 zeigt, jeweils über ein Kugellager 10 drehbar auf einem Zapfen 11 der Walzen 5 gelagert sind. Ihrerseits sind die Zapfen 11 in koventionellen Lagern 12 frei drehbar gehalten, welche mit einem Wandteil 13 des Gehäuses 3 fest verbunden sind.

Die in den Lagern 12 auftretende unvermeidbare Reibung und der daraus resultierende Anstieg des erforderlichen, an sich von der Warenbahn 1 auf die Walzen 5 aufzubringenden Drehmoments wird dadurch eliminiert, daß ein entsprechendes Drehmoment von den Kettenrädern 9 über das Kugellager 10 auf den Zapfen 11 und damit auf die Walze 5 aufgegeben wird.

Claims (4)

1. Hotflue zur Wärmebehandlung einer Warenbahn, die mäanderförmig über eine Anzahl Walzen geführt wird, von denen mindestens eine Walze mit einem Antrieb versehen ist, während die übrigen Walzen frei drehbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf je einem Zapfen (11) mindestens einer Gruppe der frei drehbar gelagerten Walzen (5) ein in Rotation versetzbares und mit einem Antrieb versehenes Lager (10) angeordnet ist.

2. Hotflue nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der in Rotation versetzbaren Lager (10) in der Nabe eines Kettenrades (9) oder einer Riemenscheibe integriert ist und durch eine Kette (8) bzw. einen Riemen antreibbar ist, deren bzw. dessen Antrieb vom Antrieb der angetriebenen Walze (4) abgeleitet ist.

3. Hotflue nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der in Rotation versetzbaren Lager (10) aus einem Kugellager besteht, dessen Innenring verdrehfest auf dem Zapfen (11) der frei drehbaren Walze (5) und dessen Außenring verdrehfest in der Nabe des Kettenrades (9) bzw. der Riemenscheibe sitzt.

4. Hotflue nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungswiderstand eines in Rotation versetzbaren Lagers (10) doppelt so hoch ist wie der Reibungswiderstand einer konventionell gelagerten Walze.