EP0033828B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auswechseln von Tragrollen in Rollenherd-Durchlaufglühöfen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Auswechseln von Tragrollen in Rollenherd-Durchlaufglühöfen Download PDF

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EP0033828B1
EP0033828B1 EP81100035A EP81100035A EP0033828B1 EP 0033828 B1 EP0033828 B1 EP 0033828B1 EP 81100035 A EP81100035 A EP 81100035A EP 81100035 A EP81100035 A EP 81100035A EP 0033828 B1 EP0033828 B1 EP 0033828B1
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EP
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roller
furnace
bearing
replacement
continuous
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EP81100035A
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Horst Nickel
Karl Lefor
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Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
Original Assignee
Sundwiger Eisenhuette Maschinenfabrik Grah and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path
    • F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path being carried by a conveyor
    • F27B9/2407—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path being carried by a conveyor the conveyor being constituted by rollers (roller hearth furnace)

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for exchanging support rollers in roller hearth continuous annealing furnaces during furnace operation.
  • Roller hearth continuous annealing furnaces have support rollers which are rotatably mounted on both sides in bearings attached to the furnace side walls.
  • the rollers are either rotated by their own drive or are coupled to plug-in gears that are connected to a common or group drive.
  • the annealed material, strips, sheets, tubes, profiles, rods, blocks, rings, are guided lengthways through the furnace on the rotatably driven idlers.
  • the object was to create a method and a device which enable a carrying roller change during furnace operation without interrupting the conveyance of the annealing material through the furnace. For this purpose it was also necessary to accelerate the idler roller change.
  • the furnace operation is not disturbed by the idler roller change, so it can be continued without interruption, which means that there is no loss of production.
  • the process of changing the idler roller is also simplified and takes less time than was previously necessary, so that on the one hand assembly time and thus costs are reduced and damage from the idler roller to be transferred is transferred to a smaller quantity of annealing material.
  • a support roller 3 rotatably mounted in bearings 2 is shown on both sides of the side walls of the furnace 1.
  • the annealing material 4 is guided in the longitudinal direction through the furnace 1 on the support rollers 3 arranged parallel to the axis and is thereby heated by means not shown.
  • Fig. 1 shows the state before the idler roller change.
  • An exchange support roller 6 is in the same position as the support roller 3 to be replaced and is coupled to its own rotary drive 7.
  • the replacement idler roller 6 is first accelerated to the speed of the idler roller 3 to be replaced by its own rotary drive 7.
  • replacement idler 6 and its drive 7 are moved together by a not shown displacement device in the direction of arrow 8 in the drawing to the left until the end faces of the idlers 3 and 6 touch.
  • the idler 3 to be replaced with its drive 5 in the direction of the arrow 8 in the drawing is shifted to the left from the starting position shown in FIG. 1 into the end position shown in FIG.
  • the support roller 3 to be replaced is completely pushed out of the oven, while the exchange support roller 6 has reached its working position in the oven 1.
  • the rotary drive 5 can now be stopped and the replaced support roller 3 uncoupled from it and removed.
  • the rotary drive 5 can then be used as a replacement drive for another idler roller change.
  • the method according to the invention can also be carried out without a separate drive 7 of the replacement support roller 6.
  • the idler roller 3 to be exchanged is pushed out of the oven 1 by moving the replacement idler roller 6 in the direction of the arrow 8 by means of a device (not shown) until the idler idler roller 6 is replaced by the idler roller 3 to be replaced has reached the assumed working position.
  • the rotary drive 5 is then coupled to the replacement idler 6 and rotates it.
  • the rotation of the replacement idler 6 is not driven for a short time in this type of idler change.
  • the displacement of the carrying rollers 3, 6 in the direction of the arrow 8 can be carried out slowly in order to avoid damage to the carrying roller surface and the annealing material 4 carried over it.
  • the replacement support roller 6, coupled with its rotary drive 7, is arranged axially displaceably on a sliding guide 9.
  • the sliding guide 9 can be moved by means of a carriage 10 in the longitudinal direction of the furnace 1 to any point at which a support roller 3 is to be replaced.
  • the sliding guide 9 is pivotally mounted on the carriage 10 about a vertical axis.
  • Fig. 3 again shows the starting position of the support roller 3, 6 before changing the support roller and Fig. 4 shows the end position with the support roller 3 ejected from the furnace 1 by the replacement support roller 6, which after uncoupling its rotary drive 5 z. B. can be removed by crane.
  • the rotary drive 5 uncoupled from the replaced support roller 3 can be set back to the old location and coupled with the replacement support roller 6, whereupon the rotary drive 7 can be uncoupled and kept ready for further use elsewhere.
  • carriages 10 which are movable in their longitudinal direction on both sides of the furnace 1 and have a sliding guide 9 arranged thereon are provided for changing the idler rollers.
  • the carriages 10, as indicated in FIG. 1, can be used together for the replacement of a support roller, but it is also possible with this arrangement to carry out the exchange of support rollers alternately at different points.
  • the plug-in coupling connection shown in FIG. 5 between the support rollers 3 and 6 consists of a double-conical bolt 11 which is inserted into corresponding conical bores 12 in the end sections of the support rollers 3, 6.
  • the taper of the bolt 11 and the bores 12 is expediently such that no self-locking occurs in order to easily loosen the connection again. For this, the taper should be over an angle of> 5 °.
  • Fig. 5 also shows the design of the bearing 2 as an expansion bearing, which is brought out of contact with the support rollers 3, 6 when the idler roller is changed.
  • pivotable auxiliary bearings 13 are provided on the sliding guide 9, which support the idlers 3, 6 when changing idlers.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswechseln von Tragrollen in Rollenherd-Durchlaufglühöfen während des Ofenbetriebs.
  • Rollenherd-Durchlaufglühöfen weisen Tragrollen auf, die beidseitig in an den Ofenseitenwänden angebrachten Lagern drehbar gelagert sind. Die Rollen werden entweder durch jeweils einen eigenen Antrieb in Drehung versetzt oder sind mit Steckgetrieben gekuppelt, die mit einem gemeinsamen oder gruppenweisen Antrieb verbunden sind. Auf den drehbar angetriebenen Tragrollen wird das Glühgut, Bänder, Bleche, Rohre, Profile, Stäbe, Blöcke, Ringe in Längsrichtung durch den Ofen geführt.
  • Es kommt häufiger vor, daß eine Tragrolle wegen Bruch, Beschädigung durch Pickelbildung, Verbiegen od. dgl. oder Verschleiß vorzeitig ausgewechselt werden muß. In einem solchen Fall mußte bisher die gesamte Anlage stillgesetzt werden, um den Tragrollenwechsel durchzuführen. Wollte man eine unzulässig lange Glühzeit des während des Tragrollenwechsels im stillgesetzten Ofen befindlichen Glühguts vermeiden, mußte der Ofen vor dem Tragrollenwechsel entleert werden. Hierbei konnte jedoch der Nachteil eintreten, daß Oberflächenschäden der auszuwechselnden Tragrolle die Qualität des restlichen Glühguts bis zur Entleerung des Ofens beeinträchtigten.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, stellte sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die einen Tragrollenwechsel während des Ofenbetriebs ohne Unterbrechung der Förderung des Glühguts durch den Ofen ermöglichen. Hierzu war es ferner erforderlich, eine Beschleunigung des Tragrollenwechsels zu erreichen. Die bisherige Handhabung beim Tragrollenwechsel, Abkuppeln des Antriebs, Lösen der Lager, axiales Ausstoßen der Tragrolle mittels einer Motagestange unter gleichzeitiger Entfernung von Formsteinen in den Ofenseitenwänden zur Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts für die Tragrolle und anschließendes Einsetzen und Montieren einer Austausch-Tragrolle, war verhältnismäßig umständlich und wegen des erhöhten Montageaufwands und Produktionsausfalls während des Tragrollenwechsels infolge stillgesetzter Anlage kostenaufwendig.
  • Zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den in den Ansprüchen angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.
  • Für die Ausführung des Verfahrens und Ausbildung einer entsprechenden Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gibt es verschiedene Möglichkeiten, von denen einige im Zusammenhang mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben werden, ohne daß diese Anspruch auf Vollständigkeit erheben.
  • Die mit der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbundenen Vorteile sind erheblich. Zum einen wird der Ofenbetrieb durch den Tragrollenwechsel nicht gestört, kann also ohne Unterbrechung fortgesetzt werden, wodurch kein Produktionsausfall eintritt. Der Vorgang beim Tragrollenwechsel ist aber außerdem vereinfacht und mit geringerem Zeitaufwand, als bisher erforderlich war, durchzuführen, so daß einerseits die Montagezeit und damit -kosten verringert und Schäden von der auszuwechselnden Tragrolle auf eine geringere Glühgutmenge übertragen werden. Diese Vorteile ergeben sich praktisch dadurch, daß die Austausch-Tragrolle zum Ausstoßen der auszuwechselnden Tragrolle benutzt wird, so daß erstere praktisch gleichzeitig mit dem Demontieren der letzteren in ihre Arbeitsstellung im Ofen gelangt. Durch Kuppeln der Austausch-Tragrolle mit einem eigenen Drehantrieb kann die Montagezeit nochmals verkürzt werden.
  • Weitere Erläuterungen werden anhand der in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele gegeben.
    • Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Ofenquer•chnitt in einer Endstellung, und
    • Fig. 2 in der anderen Endstellung;
    • Fig. zeigt ein weiteres Ausführungsbeispie) im Ofenquerschnitt in einer Endstellung, und
    • Fig. 4 in der anderen EndsteHung;
    • Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel im Ofenquerschnitt.
  • Beidseitig an den Seitenwänden des Ofens 1 ist eine in Lagern 2 drehbar gelagerte Tragrolle 3 dargestellt. Auf den achsparallel angeordneten Tragrollen 3 wird das Glühgut 4 in Längsrichtung durch den Ofen 1 geführt und dabei durch nicht dargestellte Mittel erhitzt. Zur Förderung 'j Glühguts 4 durch den Ofen 1 sind die Tragrollen 3, z. B. durch jeweils einen Antrieb 5, drehbar angetrieben.
  • Fig. 1 zeigt den Zustand vor dem Tragrollenwechsel. Eine Austausch-Tragrolle 6 befindet sich achsgleich zu der auszuwechselnden Tragrolle 3 in Wartestellung und ist mit einem eigenen Drehantrieb 7 gekuppelt. Zur Durchführung des Tragrollenwechsels wird die Austausch-Tragrolle 6 zunächst durch den eigenen Drehantrieb 7 auf die Drehzahl der auszuwechselnden Tragrolle 3 beschleunigt. Anschließend werden Austausch-Tragrolle 6 und deren Antrieb 7 gemeinsam durch eine nicht dargestellte Verschiebevorrichtung in Pfeilrichtung 8 in der Zeichnung nach links bis zur Berührung der Stirnflächen der Tragrollen 3 und 6 verschoben. Beim Weiterschieben der Austausch-Tragrolle 6 und ihres Antriebs 7 in Pfeilrichtung 8 wird die auszuwechselnde Tragrolle 3 mit ihrem Antrieb 5 in Pfeilrichtung 8 in der Zeichnung nach links aus der in Fig. 1 gezeigten Ausgangslage in die in Fig.2 dargestellte Endlage verschoben. In der Endstellung gemäß Fig. 2 ist die auszuwechselnde Tragrolle 3 vollständig aus dem Ofen herausgeschoben, während die Austausch-Tragrolle 6 in ihre Arbeitsstellung im Ofen 1 gelangt ist. Der Drehantrieb 5 kann nun stillgesetzt und die ausgewechselte Tragrolle 3 von ihm abgekuppelt und entfernt werden. Der Drehantrieb 5 kann dann als Ersatzantrieb für einen weiteren Tragrollenwechsel verwendet werden.
  • Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel genügt die durch die Berührung ihrer Stirnflächen hergestellte Kupplung der Tragrollen 3, 6. Besondere Kupplungsmittel sind nicht unbedingt erforderlich, erleichtern jedoch die achsgleiche Ausrichtung der Tragrollen 3, 6. Ein Beispiel einer geeigneten, nicht selbst-hemmenden Steck-Kupplungsverbindung wird im Zusammenhang mit dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Abwandlung von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel auch ohne einen eigenen Antrieb 7 der Austausch-Tragrolle 6 ausführbar. Mit noch angekuppeltem oder aber bereits abgekuppeltem Drehantrieb 5 wird die auszuwechselnde Tragrolle 3 durch Verschieben der Austausch-Tragrolle 6 mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung in Pfeilrichtung 8 so weit aus dem Ofen 1 ausgestoßen, bis die Austausch-Tragrolle 6 die zuvor von der auszuwechselnden Tragrolle 3 eingenommene Arbeitsstellung erreicht hat. Der Drehantrieb 5 wird dann mit der Austausch-Tragrolle 6 gekuppelt und versetzt diese in Umdrehung. Die Umdrehung der Austausch-Tragrolle 6 wird bei dieser Art des Tragrollenwechsels nur kurze Zeit nicht zur Drehung angetrieben. Bevorzugt wird jedoch eine Fortsetzung der Drehung der Tragrollen 3, 6 beim Tragrollenwechsel, wie im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
  • Da wie gesagt keine Unterbrechung des Ofenbetriebs während des Tragrollenwechsels bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens stattfindet, kann die Verschiebung der Tragrollen 3, 6 in Pfeilrichtung 8 langsam durchgeführt werden, um Beschädigungen an der Tragrollen-Oberfläche und dem darübergeführten Glühgut 4 zu vermeiden.
  • Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Austausch-Tragrolle 6, mit ihrem Drehantrieb 7 gekuppelt, auf einer Schiebeführung 9 axial verschiebbar angeordnet. Die Schiebeführung 9 kann mittels eines Wagens 10 in Längsrichtung des Ofens 1 an jede beliebige Stelle, an der eine Tragrolle 3 ausgewechselt werden soll, verfahren werden. Hierbei ist die Schiebeführung 9 um eine lotrechte Achse auf dem Wagen 10 verschwenkbar gelagert.
  • Fig. 3 zeigt wiederum die Ausgangsstellung der Tragrolle 3, 6 vor dem Tragrollenwechsel und Fig. 4 die Endstellung mit durch die Austausch-Tragrolle 6 aus dem Ofen 1 ausgestoßener Tragrolle 3, die nach Abkuppeln ihres Drehantriebs 5 z. B. mittels Kran entfernt werden kann.
  • Wie in Fig. 4 angedeutet ist, kann der von der ausgewechselten Tragrolle 3 abgekuppelte Drehantrieb 5 wieder an die alte Stelle gesetzt und mit der Austausch-Tragrolle 6 gekuppelt werden, worauf der Drehantrieb 7 abgekuppelt und zur weiteren Verwendung an anderer Stelle bereitgehalten werden kann.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Alternative, bei der auf beiden Seiten des Ofens 1 in seiner Längsrichtung verfahrbare Wagen 10 mit darauf angeordneter Schiebeführung 9 für den Tragrollen-Wechsel vorgesehen sind. Die Wagen 10 können, wie in Fig. angedeutet ist, für den Wechsel einer Tragrolle gemeinsam eingesetzt werden, es ist jedoch mit dieser Anordnung auch möglich, wechselseitig an verschiedenen Stellen den Austausch von Tragrollen vorzunehmen.
  • Die in Fig. 5 dargestellte Steck-Kupplungsverbindung zwischen den Tragrollen 3 und 6 besteht aus einem doppelt konischen Bolzen 11, der in entsprechende konische Bohrungen 12 in den Endabschnitten der Tragrollen 3, 6 eingesetzt ist. Die Konizität des Bolzens 11 und der Bohrungen 12 ist dabei zweckmäßigerweise derart, daß keine Selbsthemmung auftritt, um die Verbindung leicht wieder zu lösen. Hierzu sollte die Konizität über einem Winkel von > 5° liegen.
  • Fig. 5 zeigt ferner die Ausbildung der Lager 2 als Spreizlager, das beim Tragrollenwechsel außer Kontakt mit den Tragrollen 3, 6 gebracht wird. Zur Führung der Tragrollen 3, 6 bei ihrem Wechsel sind an der Schiebeführung 9 schwenkbare Hilfslager 13 vorgesehen, welche beim Tragrollenwechsel die Tragrollen 3, 6 unterstützen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Auswechseln von Tragrollen in Rollenherd-Durchlaufglühöfen während des Ofenbetriebs, dadurch gekennzeichnet, daß die auszuwechselnde Tragrolle durch eine an sie achsgleich angesetzte Austauschrolle in Axialrichtung so weit aus dem Ofen ausgestoßen wird, bis die Austausch-Tragrolle die Arbeitsstellung im Ofen eingenommen hat, worauf gegebenenfalls nach Lösen einer Kupplungsverbindung zwischen den Tragrollen die auszuwechselnde Tragrolle entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der auszuwechselnden Tragrolle gekuppelte Drehantrieb beim Tragrollenwechsel mit verschoben, von der auszuwechselnden Tragrolle ab- und an die Austausch-Tragrolle angekuppelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrollenwechsel unter fortgesetzter Drehung der Tragrollen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschrolle vor dem Ansetzen an die auszuwechselnde Tragrolle auf die Drehzahl der auszuwechselnden Tragrolle beschleunigt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschrolle durch einen eigenen Antrieb in Umdrehung versetzt wird.
6. Rollenherd-Durchlaufglühofen mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauschrolle (6) mit einem eigenen Drehantrieb (7) gekuppelt ist, der mit ihr in die Arbeitsstellung am Ofen (1) verschiebbar ist.
7. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Drehantrieb (7) gekuppelte Austauschrolle (6) auf einem längs des Ofens (1) verfahrbaren Wagen (10) verschiebbar angeordnet ist.
8. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) quer zur Längsachse des Ofens (1) verschiebbar ist.
9. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (10) mit einer um eine Vertikalachse drehbar gelagerten Schiebeführung (9) ausgerüstet ist.
10. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die glatt zylindrische Tragrolle (3) in an gegenüberliegenden Außenseiten des Ofens (1) angeordneten radial spreizbaren Lagern (2) gelagert ist.
11. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiebeführung (9) Hilfslager (13) für die Tragrolle (6) angeordnet sind.
12. Rollenherd-Durchlaufglühofen nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragrollen (3, 6) an ihren Stirnseiten mit nicht selbsthemmenden Verbindungsmitteln, vorzugsweise in Form von doppelkonischen Bolzen (11), beim Tragrollenwechsel gekuppelt sind.
EP81100035A 1980-02-09 1981-01-07 Verfahren und Vorrichtung zum Auswechseln von Tragrollen in Rollenherd-Durchlaufglühöfen Expired EP0033828B1 (de)

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