DE4003728C1 - Uneven rotation detector for transport rollers in tunnel furnace - has measuring units for devices assigned to rollers to deliver magnetic, EM, acoustic or optical signals - Google Patents
Uneven rotation detector for transport rollers in tunnel furnace - has measuring units for devices assigned to rollers to deliver magnetic, EM, acoustic or optical signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung von Unstetigkeiten bei der Rotation von Transportrollen in Rollenöfen. Derartige Öfen sind seit langem bekannt und finden zum Beispiel in der keramischen Industrie Anwendung. Ein solcher, auch als Tunnelofen bezeichneter Ofen unterteilt sich in der Regel in eine Aufheizzone, an die sich eine Sinterzone und schließlich eine Kühlzone anschließen, in deren Abfolge das zu brennende Gut den Ofen durchläuft. Das Gut wird dabei über Transportrollen, die beabstandet zueinander entlang des Ofenweges auf einer horizontalen Ebene hintereinander angeordnet sind, geführt. Die einzelnen Transportrollen erstrecken sich quer zum Ofenkanal und damit senkrecht zur Transportrichtung des Gutes bis zu den seitlichen Ofenwänden oder durch diese hindurch und werden endseitig über entsprechende Lagerungen, zum Beispiel Rollenlager, geführt sowie über einen Antrieb, beispielsweise einen Kettentrieb, gemeinsam oder in Gruppen in Drehbewegung versetzt.The invention relates to a device for determining Discontinuities in the rotation of transport rollers in roller ovens. Such stoves have long been known and found for example in the ceramic industry. A such furnace, also referred to as a tunnel furnace usually in a heating zone to which a Connect the sintering zone and finally a cooling zone, in the sequence of which the material to be burned passes through the furnace. The goods are spaced over transport rollers to each other along the furnace path on a horizontal Level are arranged one behind the other. The single ones Transport rollers extend across the furnace channel and thus perpendicular to the direction of transport of the goods up to the lateral furnace walls or through and through at the end via appropriate bearings, for example roller bearings, guided and via a drive, for example a chain drive, rotating together or in groups transferred.
Die Rollen, die alle in derselben Richtung rotieren, können sich entweder alle mit gleicher Geschwindigkeit drehen, zum Beispiel, wenn ein gemeinsamer Antrieb verwendet wird; es ist aber auch möglich, einzelne Gruppen von Rollen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit anzutreiben, um zum Beispiel im Bereich der Sinterzone eine Vereinzelung des auf den Rollen geführten Brenngutes zu erreichen.The rollers, which all rotate in the same direction, can either they all turn at the same speed, for example if a common drive is used; but it is also possible to have individual groups of roles different speeds, for example in the area of the sintering zone a separation of the to reach the rolls of fired goods.
Der Ofenkanal wird weiterhin durch einen Boden und eine Decke begrenzt und entlang des Ofenweges sind über die verschiedenen Ofenzonen Brenner oder elektrische Heizelemente zur Beheizung beziehungsweise Befeuerung des Ofens angeordnet.The furnace channel is still a floor and a Ceiling and along the kiln path are over the different furnace zones burners or electric heating elements arranged for heating or firing the furnace.
Je nach Ofenquerschnitt weisen die einzelnen Rollen eine mehr oder weniger große Länge auf. Insbesondere bei langen Rollen bestehen mechanische Probleme, vor allem in den Hochtemperaturbereichen des Ofens. Zwar werden heutzutage vielfach Sonderwerkstoffe, zum Beispiel auf Basis Siliziumkarbid, bei der Herstellung dieser Rollen verwendet, dennoch kann nicht immer sicher verhindert werden, daß es im Laufe der Zeit zu Störungen, zum Beispiel zu einem Rollenbruch, kommt. In diesem Fall muß kurzfristig die defekte Rolle ausgetasucht werden. Andernfalls besteht die Gefahr, daß über vorgeschaltete Rollen kontinuierlich weiter antransportiertes Brenngut an der Stelle, wo die Rolle gebrochen ist, nicht mehr sicher weitertransportiert werden kann, beziehungsweise im Extremfall umstürzt.Depending on the cross-section of the furnace, the individual rollers have one more or less great length. Especially with long ones Mechanical problems exist, especially in the roles High temperature areas of the furnace. Nowadays there are many Special materials, for example based on silicon carbide, used in the manufacture of these rolls, nevertheless cannot always be safely prevented in the course the time to breakdowns, for example a broken role, is coming. In this case, the defective role must be in the short term be exchanged. Otherwise there is a risk that continuously transported via upstream rollers Firing material at the point where the roll is broken can no longer be transported safely, respectively overturned in extreme cases.
Zur Erkennung eines derartigen Rollenbruchs hat man in der Vergangenheit eine optische Lichtschranke im Ofen installiert, mit einem Sender an einem Ende des Ofens und einem Empfänger am anderen Ende des Ofens, und zwar unterhalb der Rollenebene. Dabei ist man davon ausgegangen, daß im Falle eines Rollenbruchs die nach unten abknickende Rolle die Lichtschranke aktiviert und so den Schaden anzeigt. Dieses Verfahren hat sich jedoch als nicht sicher erwiesen, weil nicht der gesamte Bereich unterhalb der Rollenebene optisch erfaßt werden kann und - je nach Grad und Art des Rollendefektes dieser nicht immer zu einer Aktivierung der Lichtschranke führte. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß der Defekt nur als solcher angezeigt wird. Eine Lokalisierung der entsprechenden defekten Rolle ist nicht möglich.To detect such a roll break, one has in the Past installed an optical light barrier in the furnace, with a transmitter at one end of the oven and a receiver at the other end of the furnace, below the roller level. It has been assumed that in the case of a Role, the downward-bending role breaks the light barrier activated, indicating the damage. This method has proven unsafe, however, because not the entire area below the roller level is visually captured and - depending on the degree and type of the roll defect this did not always lead to activation of the light barrier. Another disadvantage of the known method is that the defect is only displayed as such becomes. A localization of the corresponding defective Role is not possible.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, einen Vorschlag zu unterbreiten, wie Unstetigkeiten bei der Rotation von Transportrollen in Rollenöfen und insbesondere ein Rollenbruch schnell und lokalisierbar angezeigt werden kann.The invention is based on the object, one Propose how discrepancies in the Rotation of transport rollers in roller ovens and in particular a role break can be displayed quickly and localized can.
Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Überlegung aus, daß im Fall eines Rollendefektes, insbesondere eines Rollenbruchs, keine gleichmäßige Rotationsbewegung der betroffenen Rolle mehr möglich ist. In der Regel werden die Rollen einseitig angetrieben. Es ist offensichtlich, daß dann im Fall eines Rollenbruchs der nicht angetriebene Teil nicht nur abknickt, sondern anschließend auch nicht mehr rotieren kann. Aber auch der angetriebene Teil knickt mit seinem freien Ende nach unten ab, und die Rotationsbewegung wird zumindest unstetig. Dies gilt analog auch für beidseitig angetriebene Rollen.In solving this problem, the invention is based on Consideration that in the case of a role defect, in particular a roll break, no smooth rotation the affected role is more possible. Usually the rollers are driven on one side. It is obvious, that then in the event of a role break the driven part not only kinks, but then can also no longer rotate. But also the driven one Part bends down with its free end, and the Rotational movement becomes at least inconsistent. This applies analogously also for rollers driven on both sides.
In ihrer allgemeinsten Ausführungsform schlägt die Erfindung eine Anordnung zur Ermittlung von Unstetigkeiten bei der Rotation von Transportrollen in Rollenöfen vor, die aus einer Vielzahl von Einrichtungen zur Abgabe eines magnetischen, elektromagnetischen, akustischen oder optischen Signals besteht, wobei jeweils mindestens eine Einrichtung mit einer Rolle fest verbunden ist sowie einer Vielzahl von Meßeinrichtungen zur Erfassung des von den Einrichtungen abgegebenen Signals.In its most general embodiment, the invention proposes an arrangement to determine discontinuities at the rotation of transport rollers in roller ovens from a variety of devices for dispensing a magnetic, electromagnetic, acoustic or optical Signal exists, with at least one device is firmly connected to a role and a variety of measuring devices for detecting that of the devices emitted signal.
Im Normalfall drehen sich die Rollen mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Eine auf einer Rolle angeordnete Einrichtung gibt dann entweder kontinuierlich oder bei Erreichen der zugehörigen Meßeinrichtung in jeweils gleichbleibenden Zeitintervallen ein entsprechendes Signal ab, das von der Meßeinrichtung registriert wird. Bei Abweichung vom Normalfall, also zum Beispiel im Fall eines Rollenbruchs, wird das Signal von der Meßeinrichtung entweder gar nicht mehr, abgeschwächt oder verzögert empfangen. Über eine entsprechende Programmiereinheit läßt sich diese Abweichung vom Normalfall sofort feststellen und zum Beispiel über akustische oder optische Warneinrichtungen anzeigen. Dadurch, daß jede Rolle eine eigene Einrichtung aufweist, ist im Störfall die betroffene Rolle sofort lokalisierbar.Normally, the rollers rotate with the same Speed. A device arranged on a roll then gives either continuously or when reached the associated measuring device in constant Intervals a corresponding signal from the Measuring device is registered. If there is a deviation from the normal case, for example in the event of a roll break the signal from the measuring device either no longer at all, received weakened or delayed. About a corresponding one This deviation from the normal case can be programmed into the programming unit determine immediately and for example via acoustic or display visual warning devices. Thereby, that each role has its own facility is in The affected role can be localized immediately in the event of a malfunction.
Die Sende- und Empfangseinrichtungen können auf unterschiedliche Art und Weise gestaltet sein. So ist es möglich, die Einrichtungen als Infrarotstrahler und die Meßeinrichtungen als Infrarotstrahlungsempfänger auszubilden. Eine alternative Form sieht vor, die Einrichtungen als Sender und die Meßeinrichtungen als Empfänger einer optischen Lichtschranke zu gestalten. Die dritte Ausführungsform arbeitet unter Anwendung von Ultraschall, wobei die Einrichtungen Schallgeber und die Meßeinrichtungen Schallempfänger sind.The sending and receiving devices can be different Way. So it is possible that Devices as infrared emitters and the measuring devices to train as an infrared radiation receiver. An alternative Form provides for the facilities as transmitters and the measuring devices as receivers of an optical light barrier to design. The third embodiment works using ultrasound, the facilities Sounders and the measuring devices are sound receivers.
Alle diese Anordnungen arbeiten präzise und zeigen einen Störfall zeitlich und örtlich exakt an.All of these arrangements work precisely and show one Accident precisely in time and place.
Dies gilt auch für die im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausführungsform, bei der die Einrichtungen Magnet sind. Wenn sich der Magnetfluß ändert, wird eine Spannung induziert und - bei gegebenem Widerstand - ein Strom erzeugt, die sich über entsprechende Meßeinrichtungen (Ampere-, Voltmeter) messen lassen. Der Magnet kann sowohl ein Elektro- wie Permanentmagnet sein. Bevorzugt ist ein Permanentmagnet.This also applies to the preferred within the scope of the invention Embodiment in which the devices are magnet. When the magnetic flux changes, a voltage is induced and - given the resistance - generates a current, which are measured using appropriate measuring devices (amperes, voltmeters) have it measured. The magnet can be an electrical be like permanent magnet. A permanent magnet is preferred.
Die Gestaltung der Einrichtung als Permanentmagnet besitzt gegenüber allen anderen Ausführungsformen den entscheidenden Vorteil, daß keine elektrischen Zuleitungen notwendig sind, die insbesondere bei rotierenden Rollen konstruktive Schwierigkeiten verursachen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die erfindungsgemäße Anordnung im Ofen installiert wird, weil in einem Rollenofen der genannten Art zum Beispiel in der Sinterzone oberhalb der Rollen, also dort, wo das Brenngut hindurchgeführt wird, Temperaturen bis 1300°C herrschen können. In diesem Fall läßt sich ohne Beeinträchtigung des Magnetfeldes ein auf der Rolle angeordneter Permanentmagnet gegebenenfalls auch thermisch abschirmen.Has the design of the device as a permanent magnet the decisive over all other embodiments Advantage that no electrical leads are necessary are constructive, especially with rotating rollers Cause difficulties. This is especially so important if the arrangement according to the invention in the oven is installed because in a roller oven of the above For example in the sintering zone above the rollers, that is, where the fuel is passed through, temperatures can prevail up to 1300 ° C. In this case leaves one without affecting the magnetic field Permanent magnet also arranged as a roller, if necessary shield thermally.
Grundsätzlich bestehen bezüglich der Anordnung der Einrichtungen an den Rollen keine Beschränkungen. Es ist aber besonders bevorzugt, die Einrichtungen auf einem Teilabschnitt des Rollenumfangs anzuordnen oder als festen Bestandteil der Rolle auszubilden. Zum Beispiel bei Verwendung eines Stabmagneten wird dieser dann auf der Oberfläche der keramischen Rolle befestigt und dreht sich bei der Rotation der Rolle wie der Uhrzeiger einer Uhr. Sobald der Permanentmagnet in den Bereich der zugehörigen Meßeinrichtung gelangt, registriert diese die induzierte Spannung, solange keine Störung auftritt, in entsprechenden Zeitintervallen. Bricht die Rolle, gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten: Entweder der Magnet befindet sich gerade in der Stellung, wo die zugehörige Meßeinrichtung das entsprechende Magnetfeld registriert. Die Störung wird dann dadurch angezeigt, daß das Magnetfeld nicht durch weitere Rotation der Rolle unterbrochen wird. Im anderen Fall würde die Störung dadurch angezeigt, daß die Meßeinrichtung nach der entsprechenden Zeit keine Spannung beziehungsweise keinen Stromfluß registriert, weil die Rolle steht.Basically exist with regard to the arrangement of the facilities no restrictions on the roles. But it is special preferred, the facilities on a subsection to arrange the role circumference or as an integral part to train the role. For example when using a The bar magnet is then on the surface of the ceramic roller attached and rotates during rotation the roll like the clock hand of a watch. Once the permanent magnet enters the area of the associated measuring device, this registers the induced voltage as long as none Malfunction occurs at appropriate time intervals. Breaks the role, there are two main options: either the magnet is currently in the position where the associated measuring device the corresponding magnetic field registered. The fault is then indicated by the fact that the magnetic field is not interrupted by further rotation of the roller becomes. Otherwise, the disruption would result indicated that the measuring device according to the corresponding Time no voltage or current flow registered, because the role is there.
Dies gilt vor allem dann, wenn die Einrichtungen am nicht angetriebenen Ende der Rollen (vorzugsweise außerhalb des Ofens) angeordnet sind. Aber auch am angetriebenen Ende würden sich Unstetigkeiten bei der Rotation der Rolle ergeben, die analog registriert würden. Auch andere Unstetigkeiten der Rolle, zum Beispiel durch eine bananenförmige Verbiegung, lassen sich erfindungsgemäß registrieren, zum Beispiel über ein zu gegebener Zeit gegenüber dem Normalwert erhöhtes oder geringeres Magnetfeld.This is especially true when the facilities are not on driven end of the rollers (preferably outside the Oven) are arranged. But also at the driven end there would be discontinuity in the rotation of the roll result that would be registered analog. Other discontinuities too the role, for example by a banana-shaped Bending, can be registered according to the invention, for Example of a given time against the normal value increased or lower magnetic field.
Vorzugsweise sollten die zugehörigen Meßeinrichtungen unterhalb der Rollenebene angeordnet werden, weil dort mehr Raum zur Verfügung steht bzw. bei einer Anordnung im Ofen wesentlich geringere Temperaturen als im eigentlichen Ofenraum herrschen. In der Regel werden die Meßeinrichtungen in etwa derselben vertikalen Ebene wie die Einrichtungen angeordnet sein, um die magnetischen, elektromagnetischen, akustischen oder optischen Signale optimal empfangen zu können.The associated measuring devices should preferably be used below the role level because there is more Space is available or with an arrangement in the oven significantly lower temperatures than in the actual furnace room to rule. As a rule, the measuring devices are approximately arranged on the same vertical plane as the devices be the magnetic, electromagnetic, acoustic or to receive optical signals optimally.
Aus Kostengründen kann gegebenenfalls darauf verzichtet werden, jeder Einrichtung eine eigene Meßeinrichtung zuzuordnen und nur jeweils eine Meßeinrichtung für zwei benachbarte Einrichtungen vorzusehen, die dann vorzugsweise genau in der Mitte zwischen (und unterhalb) der entsprechenden Rollen angeordnet wird. Durch eine versetzte Anordnung der Einrichtungen auf den zugehörigen Rollen können dann die Signale zeitlich versetzt empfangen werden, so daß auch mit einer Meßeinrichtung nicht nur festgestellt werden kann, daß eine Rolle nicht mehr ordnungsgemäß läuft, sondern auch welche Rolle defekt ist. This may be waived for cost reasons to assign a separate measuring device to each device and only one measuring device for two neighboring ones To provide facilities, which are then preferably accurate in the middle between (and below) the corresponding one Rolls is arranged. By an offset arrangement of the Facilities on the associated roles can then Signals are received at different times, so that can not only be determined with a measuring device, that a role no longer runs properly, but also which role is broken.
Bereits oben wurde ausgeführt, daß die von den Meßeinrichtungen empfangenen Signale vorzugsweise in einer elektronischen Datenverarbeitung erfaßt und ausgewertet werden. Dazu werden vorzugsweise die Daten aller Meßeinrichtungen in eine gemeinsame Datenverarbeitungsanlage eingespeist und verarbeitet, die bei Abweichung von der im Normalbetrieb registrierten Signalstärke oder -folge einer Meßeinrichtung ein entsprechendes Warnsignal abgibt. Dieses Warnsignal kann gegebenenfalls auch für eine gleichzeitige Abschaltung des Rollenantriebs sorgen, so daß die defekte Rolle unverzüglich ausgetauscht werden kann.It was already stated above that the measurement devices received signals preferably in an electronic Data processing can be recorded and evaluated. For this purpose, the data of all measuring devices are preferably used fed into a common data processing system and processed in the event of a deviation from that in normal operation registered signal strength or sequence of a measuring device gives a corresponding warning signal. This warning sign can also be used for simultaneous Turn off the roller drive so that the defective Role can be exchanged immediately.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention emerge from the subclaims as well as the other registration documents.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei bezüglich der Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen wird.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail, with regard to the function the arrangement according to the invention to the above statements Reference is made.
Die einzige Figur zeigt in einem Querschnitt einen Rollenofen 10 mit Seitenwänden 14, 15, einem Boden 19 und einer Decke 20.The single figure shows in cross section a roller furnace 10 with side walls 14, 15 , a floor 19 and a ceiling 20 .
Horizontal durch den Ofenraum 24 verlaufen eine Vielzahl, zueinander beabstandeter Rollen 12, die seitlich durch die Ofenwände 14, 15 hindurchragen und außenseitig in entsprechenden Rollenlagerungen 16 geführt werden. Die Rollen 12 sind an ihrem in der Figur rechten Ende über einen gemeinsamen (nicht dargestellten) Kettentrieb angetrieben.A large number of rollers 12 , spaced apart from one another, run horizontally through the furnace space 24 and project laterally through the furnace walls 14, 15 and are guided on the outside in corresponding roller bearings 16 . The rollers 12 are driven at their right end in the figure via a common chain drive (not shown).
Auf den in einer horizontalen Ebene angeordneten Rollen 12 liegt das Brenngut auf, das hier schematisch mit 18 gekennzeichnet ist. The material to be fired lies on the rollers 12 arranged in a horizontal plane, which is schematically identified with 18 here.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf jeder Rolle 12 ein Stabmagnet 26 angeordnet, der in der dargestellten Position der Rolle 12 genau auf deren Unterseite steht, sich im Normalbetrieb aber selbstverständlich kontinuierlich wie der Uhrzeiger einer Uhr mit der Rolle 12 dreht.In the illustrated embodiment, a bar magnet 26 is arranged on each roller 12 , which stands exactly on the underside of the roller 12 in the position shown, but of course rotates continuously in normal operation like the clock hand of a watch with the roller 12 .
Unterhalb jeder Rolle 12 ist eine als Voltmeter gestaltete Meßeinrichtung 28 angeordnet, und zwar derart, daß sie eine vom Permanentmagneten 26 induzierte Spannung, die hier schematisch durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet ist, empfangen und registrieren kann, wenn der Permanentmagnet 26 in der dargestellten Zuordnung zur Meßeinrichtung 28 steht. Die empfangenen Signale werden von den Meßeinrichtungen 28 an eine zentrale Datenverarbeitungsanlage weitergegeben, die hier nicht dargestellt ist.Below each roller 12 there is a measuring device 28 designed as a voltmeter, in such a way that it can receive and register a voltage induced by the permanent magnet 26 , which is shown here schematically by a broken line, when the permanent magnet 26 is shown in the assignment to Measuring device 28 stands. The received signals are passed on by the measuring devices 28 to a central data processing system, which is not shown here.
Bricht eine der Rollen 12, so dreht sich ihr nicht angetriebenes (in der Figur linkes) Ende nicht mehr. Der zugehörige Permanentmagnet 26 kommt zum Stillstand. Daraus folgt, daß die Meßeinrichtung 28 - abweichend vom Normalfall - nicht mehr nach jeder vollen Umdrehung der zugehörigen Rolle 12 die induzierte Spannung empfängt. In diesem Fall wird die Störung entweder in der Meßeinrichtung 28 selbst oder in der zentralen Datenverarbeitungsanlage angezeigt, wobei nicht nur die Störung selbst, sondern auch die defekte Rolle sofort bestimmbar ist. Diese kann dann umgehend gegen eine intakte Rolle ausgetauscht werden.If one of the rollers 12 breaks, its non-driven (left in the figure) end no longer rotates. The associated permanent magnet 26 comes to a standstill. It follows that the measuring device 28 - in deviation from the normal case - no longer receives the induced voltage after each full rotation of the associated roller 12 . In this case, the malfunction is displayed either in the measuring device 28 itself or in the central data processing system, it being possible to determine not only the malfunction itself, but also the defective role. This can then be replaced immediately with an intact roll.
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- 1991-02-01 IT ITMI910243A patent/IT1244542B/en active IP Right Grant
- 1991-02-01 FR FR919101143A patent/FR2657953B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-04 ES ES9100277A patent/ES2028599A6/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-06 JP JP3100604A patent/JPH04227468A/en active Pending
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