DE966177C - Walze zum Foerdern von Werkstuecken in industriellen Waermoefen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze zum Fördern von Werkstücken, z. B. Metallbleche, Bänder, Röhren, Schienen oder Stangen, die in einem Ofen wärmebehandelt werden. Die Walze besteht in an sich bekannter Weise aus einer metallischen, Last aufnehmenden, Zapfenendabschnitte aufweisenden Welle, einem konzentrischen äußeren Rohr aus feuerfestem Material und einer wärmeisolierenden Füllung im Zwischenraum zwischen Welle und Rohr, sowie mit einem vergrößerten Querschnitt zwischen den Zapfenendabschnitten der Welle, wobei Welle und Rohr ein einheitliches Ganzes bilden.

Für die Wärmebehandlung der genannten Gegenstände sind verhältnismäßig hohe Temperaturen notwendig, so daß die Walze in einem derartigen Wärmeofen hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Die Walze wird während einer langen Zeitperiode dieser intensiven Wärmebeanspruchung unterworfen. Die Temperaturen ändern sich in weiten Grenzen. Die örtlichen Temperaturen der Walzen können in einem derartigen Wärmeofen beträchtlich schwanken, sobald kalte Gegenstände ihm zugeführt werden und in Berührung mit den heißen Walzen kommen. Die atmosphärischen Verbindungen, denen die Walzen bei den hohen Tem-

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peraturen ausgesetzt sind, ändern sich ebenfalls sehr weitgehend vom oxydierenden Zustand zum reduzierenden Zustand und umgekehrt. Die Walze hat bei den hohen Temperaturen und während langer Zeitperioden schwere Belastungen auszuhalten. Große Verschleißwirkungen treten für die Oberfläche der ,Walze beim Fördern der Werkstücke auf. Infolgedessen ist ein außergewöhnlich kräftiger Aufbau der Walzen, ihrer Lagerzapfen und ihrer Lager notwendig, damit ίο die Walze den schweren Betriebsbedingungen genügt. Dies trifft für die erfindungsgemäße Walze zu. Ihr Aufbau ist derart, daß keine Störungen im Betrieb des Wärmeofens infolge Ausfallens fehlerhafter Walzen auftreten. Bei den erfindungsgemäßen Walzen besteht die Füllung aus gegossenem Zement, der einen nicht . unterbrochenen Wärmeschutz zwischen Rohr und Welle bildet. Außerdem haftet der Zement an den Flächen des Rohres und der Welle derart fest, daß dadurch das Rohr und die'Welle zu einem einheitlichen Träger verbunden sind. Schließlich sind die einander zugekehrten Flächen des Rohres und der Welle unregelmäßig ausgebildet, wodurch eine Haftverbindung mit dem Zement herbeigeführt wird. Durch diese zusätzliche Ausbildung des Rohres gemäß der Erfindung im Vergleich zur bekannten Rohrkonstruktion ist gewährleistet, daß die Förderwalze einwandfrei arbeitet und eine überaus lange Lebensdauer hat.

Bekannt ist ferner ein Walzenaufbau mit einem Innenrohr, einer Außenmetallhülse und einem Isolationsmaterial als Füllstoff. Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine Füllung aus einem gegossenen, wärmeisolierenden Zement benutzt, welcher den Zwischenraum zwischen dem Rohr und der Welle ausfüllt und an den Flächen von Rohr und Welle festhaftet.

Bei bekannten Stahlmantelwalzen, die zum Kaltwalzen von Metall Verwendung finden, ist ein auf Härtetemperatur erhitzter Mantel auf einem Kern von weniger hartem Metall aufgezogen. Der Mantel ist gehärtet und auf den Kern aufgeschrumpft. Hierbei kann einer der beiden Teile, sei es Mantel oder Kern, eine Aufrauhung erhalten. Die Zementfüllung fehlt. Bei einem weiteren bekannten Aufbau befindet sich zwischen einem Innenrohr und einem Außenrohr eine Füllung, die eine Wärmeschutzpackung ist. Das Außenrohr wird auf Tragkörpern gehalten, wobei es an dem einen Tragkörper starr befestigt ist, während es sich zum anderen Tragkörper der Länge nach bewegen kann, um einer thermischen Ausdehnung des Rohres Rechnung zu tragen. Der starre, kräftige Aufbau gemäß der Erfindung ist im bekannten Fall nicht vorhanden. Die Wärmeschutzpackung kann keine Belastungen des Tragkörpers aufnehmen, wie dies die Zementfüllung im Erfindungsfall macht, welche die Einzelteile der Walze zu einem starren Gebilde verbindet.

Bekannt sind gußeiserne Walzen aus einer Anzahl

flacher Stahlschienen, zwischen welchen Zement zur Ausfüllung vorgesehen ist. Darum befindet sich ein Außenrohr. Der Aufbau dieser bekannten Walze ist also anders.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. In der Zeichnung ist

Fig. ι ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines Ofens, der eine Walze gemäß der Erfindung enthält, wobei jedoch bestimmte Teile der Walze, ihrer Trag- und Antriebsvorrichtung der Einfachheit halber ungeschnitten dargestellt sind,

Fig. 2 eine Draufsicht in einem kleineren Maßstabe als dem der Fig. 1,

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt der Walze nach Linie 3-3 der Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung enthält einen Ofen von mehr oder weniger üblicher Ausführung mit Seitenwänden 1 und einer Bodenwand 2, die zusammen mit der Decke und den Endwänden (nicht dargestellt) eine Kammer 3 begrenzen, der die Wärme durch in der Industrie bekannte Vorrichtungen zugeführt wird. Diese Wände sind gebildet aus schwerschmelzbarem wärmeisolierendem Material oder ent- halten solches Material, z. B. Ziegel.

Der Ofen ist zur Wärmebehandlung von Gegenständen, wie z. B. Metallblechen, Bändern, Röhren, Schienen, Stangen oder Trägern oder von keramischen Gegenständen geeignet, welche durch den Ofen hindurch von einem Ende zum anderen mittels einer Anzahl waagerecht liegender, drehbarer Walzen gefördert werden, auf denen, die Gegenstände während ihrer Erwärmung im Ofen aufruhen. Eine Anzahl solcher Walzen, von denen jede die Kennzeichen der Erfindung enthält, sind in Fig. 2 dargestellt.

Wie aus den Fig. 1 und 2 erkenntlich, enthält jede die Kennzeichen der Erfindung aufweisende Walze einen in der Mitte liegenden Kern, der die Form einer hohlen Stahlwelle 4 hat, die durch geeignete Öffnungen in den Seitenwänden 1 des Ofens durchtritt und deren Zapfenendteile in Lagern 5 gelagert sind, die fest auf Konsolen 6 sitzen, die an den Seitenwänden 1 des Ofens befestigt sind. Konzentrisch zu der Achse von Hohlwelle 4 und in einem Abstand davon ist ein einheitliches Rohr 13 aus schwerschmelzbarem Material, das vorzugsweise aus Siliziumcarbid besteht, angeordnet. Der Abstand zwischen der Außenfläche von Welle 4 und der Innenfläche von Rohr 13 ist mit einer Masse 12 aus Isoliermaterial ausgefüllt, und zwar in Form einer gehärteten und abgebundenen Masse aus schwerschmelzbarem wärmeisolierendem Zement, der sowohl mit der Außenfläche von Welle 4 als auch mit der Innenfläche von Rohr 13 fest verbunden ist und die Welle 4 und das Rohr 13 zu einem einheitlichen Aufbau verbindet. Dieser Zement ist vorzugsweise von der oben beschriebenen Art. Um ein verbessertes Haften zwischen dem Zement und den Flächen der Welle 4 und des Rohres 13 zu erzielen und die Verbindung der Zementmasse mit diesen Flächen zu erhöhen, ist, wie bei der Walze nach Fig. 1 und 3 dargestellt, die Innenfläche von Rohr 13 mit Riefen versehen, und die Außenfläche der Hohlwelle 4 weist in Längsrichtung sich erstreckende Anschläge auf.

In der dargestellten Walze sind aus schwerschmelzbarem Material, z. B. Siliciumcarbid, bestehende Pfropfen 14 dicht in die Enden 13' des Rohres 13 ;wischen die Innenfläche von Rohr 13 und die Außenfläche von Welle 4 eingepaßt. Bei den meisten Durchführungsformen der Erfindung können diese Pfropfen jedoch weggelassen werden.

Beim Zusammenbau der dargestellten Walze-werden das Rohr 13 aus schwerschmelzbarem Material und die Welle 4 mit ihren gemeinsamen Achsen in einer im wesentlichen senkrechten Stellung richtig aufgestellt. Dann wird der isolierende Zement, der vorzugsweise die Form einer viskosen Flüssigkeit hat, in den Raum zwischen Rohr 13 und Welle 4 eingegossen, bis der Raum vollständig ausgefüllt ist. Vorzugsweise wird die Walze in dieser Stellung gehalten, bis der Zement abgebunden hat und hart geworden ist und sich mit der Innenfläche des Rohres 13 und der Außenfläche der Welle 4 fest verbunden hat.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ofenaufbau endet jedes Ende der drehbaren Hohlwelle 4 der Walze in einer Stopfbuchse 7. Ein feststehendes Rohr 8, das mit der einen Stopfbuchse verbunden ist, und ein feststehendes Rohr 9, das mit der anderen Stopfbuchse verbunden ist, stehen mit dem Innern der Welle 4 in Verbindung, so daß eine Kühlflüssigkeit,

z. B. Wasser, durch die Welle hindurchgeleitet werden kann, um die Welle sowie die Teile der Walze und der Lager neben der Welle auf Temperaturen zu halten, die unter denjenigen Temperaturen liegen, bei denen die Welle oder diese Teile zerstört werden oder ihre Festigkeit verlieren.

Bei dem dargestellten Ofenaufbau wird jede Welle 4 und die Walze, von welcher diese Welle ein Teil ist, kraftschlüssig mittels eines Kettenrades 10 angetrieben, das außerhalb des Ofens liegt und mit einer Kette 11 im Eingriff steht. Diese Kette erfaßt die Kettenräder der verschiedenen Walzen und wird selbst durch einen Kraftantrieb (nicht dargestellt) kraftschlüssig angetrieben.

Die Walzen der dargestellten Vorrichtung liegen mit ihren Achsen im wesentlichen waagerecht, wobei ihre oberen Flächen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die sich in waagerechter Richtung erstreckt. Eine genügende Anzahl von Walzen ist vorgesehen, um die zu erwärmenden Gegenstände über die ganze Länge des Ofens hinweg zu tragen.

Beim Betrieb der dargestellten Vorrichtung wird die Kammer 3 des Ofens auf die gewünschte Temperatur durch geeignete Heizvorrichtungen erwärmt. Die zu erwärmenden Gegenstände werden in den Ofen hinein an einem Ende desselben eingeschoben und auf die Walzen dieses Endes gestellt. Mittels Kette 11 und die Kettenräder' 10 werden die Walzen in solcher Weise und mit solcher Geschwindigkeit — gewünschtenfalls mit dazwischenliegenden Ruhepausen — gedreht, daß die zu erwärmenden Gegenstände durch den Ofen hindurch in einer Zeit gefördert werden, die genügt, ihnen die gewünschte Wärmebehandlung zu erteilen. Während der Ofen erwärmt wird, wird Kühlflüssigkeit durch die hohlen Wellen 4 der Walzen geleitet, um die verhältnismäßig kleine Menge von Wärme abzuführen, die die Wellen erreicht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Walze zum Fördern von Werkstücken in industriellen Wärmöfen mit einer metallischen, Last aufnehmenden, Zapfenendabschnitte aufweisenden Welle, einem konzentrischen äußeren Rohr aus feuerfestem Material und einer wärmeisolierenden Füllung im Zwischenraum zwischen Welle und Rohr, sowie mit einem vergrößerten Querschnitt zwischen den Zapfenendabschnitten der Welle, wobei Welle und Rohr ein einheitliches Ganzes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung aus gegossenem Zement besteht, der einen nicht unterbrochenen Wärmeschutz zwischen Rohr und Welle bildet sowie an den Flächen des Rohres und der Welle festhaftet, derart, daß der Zement das Rohr und die Welle zu einem einheitlichen Träger verbindet, und daß die einander zugekehrten Flächen des Rohres und der Welle unregelmäßig ausgebildet sind, derart, daß eine Haftverbindung mit dem Zement herbeigeführt ist.

2. Walze nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das konzentrische äußere Rohr aus geschmolzenem Siliziumcarbid besteht.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schwerschmelzbare Deckel auf der Welle angeordnet und darauf in Anschlag mit den Enden der gegossenen Zementmasse festgehalten sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 606 706, 345 123, 666958, 330546, 328378;
USA.-Patentschriften Nr. 2 025 547, 1 849 287.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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