WO2019057577A1 - Ofenrolle, transportvorrichtung hiermit und verfahren zu deren betrieb - Google Patents

Ofenrolle, transportvorrichtung hiermit und verfahren zu deren betrieb Download PDF

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WO2019057577A1
WO2019057577A1 PCT/EP2018/074570 EP2018074570W WO2019057577A1 WO 2019057577 A1 WO2019057577 A1 WO 2019057577A1 EP 2018074570 W EP2018074570 W EP 2018074570W WO 2019057577 A1 WO2019057577 A1 WO 2019057577A1
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furnace
eccentric
roller shaft
roller
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Niklas Petrasch
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Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F27D2003/0042—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising roller trains

Definitions

  • Rolling of adjacent round rollers are known from the state of the art for flat materials, such as tapes, sheets or blanks. These define a pass line for the material to be tempered, which runs along a plane defined by the tops of the rolls. At least a portion of the rollers is driven to convey the product along the roller conveyor.
  • roller assembly is common that during transport, a relative movement, such as slippage or the like, occurs and there may be mechanical damage to the underside of the conveyed Guts.
  • the invention is thus based on the object of specifying a transport device or furnace rollers for this purpose, with which a gentle transport of the material to be tempered is made possible.
  • Other objects of the invention are a cost-effective design and a good retrofitting of existing facilities and flexible uses.
  • furnace rollers according to claim 1 or 8 in a transport device according to claim 10 and method for their operation according to claims 11 and 12.
  • a furnace roller having a roller shaft and a plurality of support rings, which are distributed over the length of the roller shaft, characterized in that alternately standard support rings, one, in a plane perpendicular to Seen axis of rotation, have circular cross-section, and eccentric support rings, which have an eccentric about the axis of rotation cross-section, wherein a portion of the circumference of the eccentric cross section are provided with respect to a standard support ring smaller radius.
  • Standard support ring here refers to a support ring with a round cross section, the axis of rotation is coaxial with the axis of the furnace roller, as is known in the prior art.
  • eccentric support rings are arranged between such standard support rings.
  • the eccentric support rings in this case have a radius in a partial region of the circumference which is smaller than the radius of a standard support ring.
  • the radii are each measured from the axis of rotation of the respective furnace roller. This allows the oven roll with eccentric support rings to be removed from the pass line defined along the top edges of the standard support rings, and the product rests on the standard oven rolls. If the oven roll is further rotated with eccentric support rings, these eccentric support rings come into contact with the underside of the material to be conveyed and tempered and raise it. During the further rotation, the raised material to be tempered is moved according to the geometry of the eccentric support rings in the direction of passage of the furnace and placed back on the standard support rings. In order to ensure the rotation of the furnace rollers, at least one drive unit is provided.
  • the drive unit or drive units are designed such that the furnace rollers are driven synchronously in order to avoid a relative movement between the furnace roller and the underside of the material.
  • This training also has the advantages that it can be implemented relatively inexpensively and existing facilities can be retrofitted relatively easily or.
  • Embodiments of oven rolls according to the invention are further characterized in that the standard support rings are mounted freely rotatable about the roller shaft. By a corresponding mounting of the standard support rings they are independent of the roller shaft rotatable, in particular freely rotatable, are.
  • the freely rotatable or movable standard support rings of the furnace roller have the advantage that when depositing the good on the standard support rings a relative movement between the standard support ring and the bottom of the Guts be avoided or at least reduced. This avoids or reduces damage to the bottom of the item.
  • Furnace role further embodiments are characterized in that the eccentric support rings are mounted freely rotatable about the roller shaft, and that at least one coupling device is provided, through which the standard support rings and / or the eccentric support rings are rotatably connected to the roller shaft.
  • the furnace roller can also be operated with the standard support rings as a furnace roller according to the prior art. Due to gravity, the freely rotatable eccentric support ring automatically pivots down from the pass line.
  • at least one coupling device is provided which produces a detachable, non-rotatable connection between the eccentric support ring and the roller shaft.
  • standard support rings are preferably at least one detachable coupling device and the stationary support rings rotatably connected to the roller shaft connected. It may be provided independently of each other for the eccentric support rings and the standard support rings several coupling devices.
  • the coupling device has at least two switching positions in which either the standard support rings or the eccentric support rings are rotatably connected to the roller shaft.
  • the coupling device has a plurality of switching positions, each of which rotatably connect the eccentric support ring or according to the standard support ring with the roller shaft.
  • the coupling device has a third switching position, which represents a neutral position, in which both the eccentric support ring and the standard support ring are freely rotatable to allow the operation of the furnace roller in the manner of a non-driven standard oven roll ,
  • the coupling device relative to the eccentric support rings has at least one closed position related to the angle of rotation of the roller shaft in order to ensure a uniform alignment of the eccentric support rings.
  • the Eccentric support rings should be aligned on a furnace roll largely the same, so that the eccentric support rings simultaneously contact the underside of the product during rotation of the furnace roller.
  • the coupling device on the circumference of the furnace roller or the roller shaft at least a fixed closed position and thus the coupling device can produce a rotationally fixed connection between the eccentric support ring and roller shaft only in this fixed closed position.
  • the coupling device preferably produces a positive connection. If the fixed closing position is visible at the end of the oven roll, the orientation of the oven rolls can also be set up or checked without being directly viewed from outside the oven.
  • Preferred embodiments of the furnace roller are characterized in that a plurality of circumferentially distributed closed positions are provided, which are preferably spaced at an angle of at least 30 ° to each other.
  • a plurality of circumferentially distributed closed positions are provided, which are preferably spaced at an angle of at least 30 ° to each other.
  • these preferably have a significant distance from each other to determine the orientation of the eccentric support rings based on the rotational position of the furnace roller during the closing of the coupling device can. If the distance is too small, the eccentric support rings can engage in different closed positions of the coupling device, whereby no uniform alignment.
  • the angle between the closed positions distributed over the circumference of the oven roll should be at least 30 ° to ensure this.
  • Inventive embodiments of the furnace rollers are characterized in that the reference to the standard support rings closed position of the coupling device is formed independently of the rotation angle of the roller shaft. Since the standard support rings have a round cross-section, their orientation relative to the rotational position of the furnace roller is independent. Thus, the coupling device can produce the non-rotatable connection between the standard support ring and roller shaft at any time. Based on the standard support rings, the coupling device can therefore also be produced by a non-positive connection.
  • the furnace roller comprising a roller shaft and at least one support ring, which seen in a plane perpendicular to the axis of rotation, has a round cross-section, characterized in that the support ring is designed as a replacement support ring, wherein the change-support ring between a first switching position, wherein the center of the cross-section is coaxial with the axis of rotation of the furnace roll and thus represents a standard support ring, and a second switching position, wherein the center of the cross section is parallel to the axis of rotation of the furnace roll and thus represents an eccentric support ring, is designed to be movable.
  • the replacement support ring can be used depending on its switching position both as an eccentric support ring and as a standard support ring.
  • the advantage here is that over the length of the furnace roller, the distance between the support rings and thus the support distance is low, whereby the burden and possible damage to the goods are reduced. It is also possible that instead of a plurality of distributed over the length of the roller shaft exchange support rings form only a change support ring in the manner of a roll with a width corresponding to the good length along the roller shaft.
  • the furnace roller is characterized in that the at least one change-support ring is fixedly connected to the roller shaft and the roller shaft between the first and second switch position is designed to be movable.
  • the switching positions can be done either by a displacement of the exchange support rings relative to the roller shaft, or the change support rings can also be fixedly mounted on the roller shaft and the furnace roller as a whole relative to the axis of rotation and moved about the axis of rotation along a concentric about the axis of rotation path become.
  • standard oven rolls can be used according to the prior art and the adjustments to existing systems can be made to the drive units of the oven rolls.
  • the drive unit is more complicated, but at the same time simplifies the construction of the furnace rollers and it can be advantageously dispensed with moving parts within the furnace,
  • transport devices for material to be tempered in an oven comprising a plurality of oven rollers are also characterized in that at least part of the oven rollers are designed in accordance with one of the above embodiments.
  • at least the furnace rolls designed according to the invention can be driven synchronously by at least one drive unit, and any standard furnace rolls which may be provided are preferably driven separately or can be released.
  • Inventive methods for operating a transport device according to the invention with furnace rollers according to one of the above embodiments are characterized in that the furnace rollers is operated either with non-rotatable eccentric support rings and freely rotatable standard support rings or with rotatable standard support rings and freely rotatable eccentric support rings.
  • transport devices characterized in that in furnace rollers with eccentric support rings an expansion joint in the region of the circumference is arranged with a smaller radius or in the corresponding area at change support rings, which are operated as an eccentric support ring. Due to the use in ovens, it may be necessary to provide expansion joints along the circumference to avoid stresses in the oven rolls. These are edges that can damage the underside of the material to be conveyed and tempered.
  • the advantage of this embodiment is that the expansion joint is provided in the area with respect to the standard Tragringen smaller radius and thus does not come into contact with the good, since the good rests on the adjacent standard support rings.
  • Embodiments of a furnace roller according to the invention are characterized in that the eccentric support rings is formed by eccentrically arranged round rings or rollers.
  • a simple construction of the furnace rollers with eccentric support rings can be achieved in that rollers or support rings are used with a round cross-section, in which the axis of rotation does not coincide with the axis of symmetry, ie the axis passing through the center, but is displaced parallel to this.
  • a furnace roller according to the invention are characterized in that the eccentric support ring is formed by a, preferably symmetrical about an axis of rotation perpendicular to the axis of symmetry, profile, wherein the axis of rotation is not through the Focus of the eccentric support ring runs, and wherein the radius over the circumference of the eccentric support ring, preferably continuously changes. Notwithstanding a circular cross-section and profiles or support rings can be used for the eccentric support rings, whose scope runs arbitrarily.
  • At least partially elliptical cross-sections or even round profiles, with a radius that is greater than the radius of the standard support rings, and in which a circular segment, with a segment height that is greater than the difference of the radii, is removed, can be used .
  • Sharp-edged profiles should be avoided to prevent damage to the underside of the product, rounded edges are preferable.
  • the profile of the radius of the outer contour measured from the axis of rotation preferably changes continuously in order to largely avoid jumps which represent edges.
  • profiles with an axisymmetric shape are preferred in order to achieve the most uniform movement of the material to be tempered during lifting and dropping.
  • a furnace roller according to the invention are characterized in that the eccentric support ring is formed by a contact body with a contact surface which is provided for contacting with the material to be tempered, which is arranged at least one lever spaced from the axis of rotation.
  • the contact body and the lever can in this case consist of one or several components.
  • One-piece designs have the advantage of a smaller number of parts and associated lower installation costs. In multi-part designs there is greater flexibility with respect to a change in the shape and size of the contact surface of the contact body.
  • Embodiments are also possible in which two or more levers distributed over the circumference are provided, wherein the common width of all levers in a plane perpendicular to the axis of rotation may not be greater than the diameter of a standard support ring, thus the eccentric support ring at corresponding rotational positions can be removed from the pass line. In these cases, the axis of rotation can pass through the center of gravity of the eccentric cross section.
  • Preferred embodiments of the furnace roller are characterized in that the contact body is movably connected to the lever.
  • a movable connection offers increased flexibility with regard to the contact body or its contact surface. Due to the movable arrangement, the surface, with which the contact surface comes into contact with the underside of the Guts, be made larger, since their orientation is independent of the Rotary position of the eccentric support ring is. In this way, the bearing surface of the bottom of the Guts can be set larger with the contact body, which can reduce the burden, in particular the surface pressure, and thus damage the bottom of the Guts.
  • the contact surface can be made flat or with a very large curvature, which leads to a constant contact surface during the lifting, further transport and depositing of the material to be tempered.
  • heat removal by cooled furnace rolls may additionally be taken into account.
  • furnace rolls according to the invention are characterized in that the movable connection of lever and contact body between the center of gravity of the contact body and the contact surface and / or in the direction of rotation of the furnace roll is provided after the center of gravity of the contact body.
  • the arrangement of the movable connection between the center of gravity and the contact surface can ensure that the contact body is always aligned with the contact surface upwards. As a result, the application of the contact surface is ensured to the underside of the Guts and achieved as gentle as possible contact.
  • the movable connection can be arranged in the direction of rotation according to the center of gravity of the contact body, that is to say between the center of gravity and the edge of the contact body following in the conveying direction.
  • a stop can be provided on the lever and / or contact body, which limits the pivoting range of the contact body relative to the lever, for example, to avoid swinging or excessive oscillation or to limit the movement of the contact body over a portion outside the pass line.
  • the stop may in this case also be designed as a combination of stationary, ie not co-rotating, cam and a corresponding associated with the contact body guide to define the position of the contact body during the circulation.
  • Inventive methods for operating a transport device are characterized in that the furnace rollers are rotated by means of eccentric carrier rings by means of the at least one drive unit.
  • perierende Well lifted from the standard oven rolls to promote a dependent of the geometry of the eccentric support rings distance in the feed direction and placed back on the standard support rings.
  • a gentle transport method is achieved in which damage to the underside of the product compared to the prior art are significantly reduced.
  • the method is characterized in that the standard support rings are released so that they can rotate freely to avoid damage due to relative movements due to inertial forces.
  • Use according to the invention transport devices operated by a method according to the invention in the tunnel furnace of a CSP plant (Compact Strip Production). Also, the use in other furnaces in a continuous process is possible.
  • Fig. 4 is a schematic representation of an eccentric support ring in a second
  • Fig. 5 is a schematic representation of an eccentric support ring in a third
  • FIG. 6 is a schematic representation of an embodiment of a contact body according to a third embodiment of FIG. 4,
  • Fig. 7 is a schematic representation of an exchange support ring
  • Fig. 8a, 8b is a schematic representation of a furnace roller according to the invention in different switching positions.
  • FIG. 1a, 1b and 1c show a schematic embodiment of a transport device according to the invention in various stages of a method according to the invention.
  • the figures have in common that the transport device consists of furnace rollers (1) with alternately arranged standard support rings (2) and eccentric support rings (3).
  • Each oven roll (1) in this case has an axis of rotation (4), which lie on a same level and around which the oven rolls (1) are each rotatable.
  • On the oven roll along the axis of rotation (4) side by side standard support rings (2) and eccentric support rings (3) arranged.
  • alternately standard support rings (2) and eccentric support rings (3) are provided in adjacent furnace rollers, seen in the conveying direction T, so that a support up to the edge regions of the material to be conveyed (5) is ensured.
  • the drive unit is not shown.
  • Fig. La The initial situation is shown in Fig. La, that to be conveyed and tempered Good (5) is on the standard support rings (2).
  • the eccentric support rings (3) are aligned with their relative to the standard support rings (2) smaller radius upwards, so they do not touch the bottom of the Guts (5).
  • Fig. Lb shows schematically the state in which the eccentric support rings (3) was rotated by 180 ° with respect to Fig. La, rotated in the example shown in the clockwise direction.
  • the material (5) now lies on the eccentric support rings (3) and is not touched by the standard support rings (2).
  • the good (5) Opposite the starting position (6) of the Guts (5), the good (5) is raised and already in the conveying direction T, in the example shown to the right, further transported.
  • Fig. Lc represents the state after a full rotation of the furnace rollers (1).
  • the furnace rollers (1) are again in the same position as in Fig. La on.
  • the material to be tempered Good (5) has been transported to the starting position (6) in the conveying direction T and is again on the standard support rings (2) and is not touched by the eccentric support rings (3).
  • FIG. 2 shows a schematic furnace roll in the conveying direction T, a drive unit and the like likewise being illustrated.
  • standard support rings (2) and eccentric support rings (3) are alternately arranged, which are freely rotatably mounted on the roller shaft (12).
  • coupling devices (13) are provided between the support rings (2, 3) coupling devices (13).
  • the coupling devices (13) either the eccentric support ring (3) or the standard support ring (2) rotatably connected to the roller shaft (12) are connected.
  • Separate coupling devices (13) may be provided for each individual support ring (2, 3), or else a common coupling device (13) between a standard support ring (2) and an adjacent eccentric support ring (3), wherein the coupling device (13 ) has at least two switching positions, in which one of the two support rings (2, 3) with the roller shaft (12) are rotatably connected.
  • FIG. 3 of an eccentric support ring (3) also corresponds to the embodiment shown in Fig. La, lb and lc.
  • a roller or support rings is used with a circular cross section, wherein the axis of rotation (4) relative to the center of gravity (7) or center (7) of the cross section is moved.
  • FIG. 4 Another schematic embodiment of an eccentric support ring (3) is shown in Fig. 4.
  • the eccentric support ring (3) of an elliptical profile or formed corresponding support rings, which are arranged eccentrically about the axis of rotation (4). Due to the illustrated elliptical shape, the contact surface is enlarged by the larger radius of the contact surface, for example with respect to a design with a circular course shown in FIG.
  • the elliptical profile can also be seen as a contact body (9), which is integrally connected with a lever (8) with the axis of rotation (4).
  • Fig. 5 illustrates another schematic embodiment of an eccentric support ring (3).
  • a lever (8) with the rotation axis (4) is connected.
  • the lever (8) is connected to the contact body (9) via a movable connection (11).
  • the contact body (9) has a contact surface (10) which comes into contact with the underside of the item (5).
  • a possible embodiment of a contact body (9) according to an embodiment of the invention shown in Fig. 5 is shown.
  • the contact body (9) has a curved contact surface on its upper side facing the material to be tempered (5)
  • the contact body (9) has a center of gravity (7) for the cross-section, which coincides in the case of homogeneous bodies with the area center.
  • the movable connection (11) with the lever (8), not shown here, is arranged between the center of gravity (7) and the contact surface (10). Due to gravity is the center of gravity, with free rotation below the movable connection (11), thereby ensuring that the contact surface (10) is aligned upward to the tempering Good (5).
  • the movable connection (11) is arranged in the direction of rotation of the furnace roller or in the conveying direction T after the center of gravity (7), ie between the center of gravity (7) and the edge of the contact body (9) following in the conveying direction T.
  • the movable connection (11) relative to the center of gravity (7) is displaced both in the direction of the contact surface (10) and in the direction of the following in the conveying direction T edge.
  • Fig. 7 is a schematic representation of an exchange support ring (14) according to another embodiment.
  • the change-support ring (14) has a round cross-section, since it depends both on the switching position as a standard support ring (14.2) and as an eccentric support ring (3) can be used.
  • change-support ring (14) a shift gate (15) is provided within which can be changed between the switch positions.
  • the center (7) of the circular cross-section is coaxial with the axis of rotation (4.2).
  • the at least one other switching position of the change-support ring (14) is used as an eccentric support ring (14.3), for which purpose the axis of rotation (4.3) relative to the center (7) is moved.
  • change-support rings (14) which are firmly connected to the roller shaft (12)
  • the various switching positions can be achieved by appropriate changes to the drive unit or storage of the furnace roller.
  • a structure similar to FIG. 7 would be possible, in which on the drive unit - analogous to the alternating support ring (14) of FIG. 7 - the position of the roller shaft (12) from a coaxial position to an eccentric position - analogous to the reference numerals 4.2 and 4.3 for the axes of rotation in Fig. 7 - can be changed.
  • the drive unit would always rotate about the center (7) as a rotation axis (4) and the furnace roller (1) would depend on the switching position of the roller shaft (12) on the drive unit either as a furnace roll with standard support rings (14.2) or with eccentric Support rings (14.3) can be used.
  • a furnace roller (1) is shown schematically, in which on a roller shaft (12) a plurality of change-support rings (14.2) are mounted.
  • the change-support rings (14.2) are perpendicular to the roller shaft (12) movable between at least two switching positions.
  • the replacement support ring (14.2) are used as standard support rings (2).
  • a switching device (16) is provided, which are designed by means along the roller shaft (12) slidable wedges or wedge strips as a switching device (16) by way of example. By moving the wedges of the switching device (16), which are inclined in opposite directions on both sides, the center (7) of the alternating support ring (14) is displaced, for example, along the shift gate (15) according to FIG.
  • FIG. 8b shows the furnace roller (1) in a switching position in which the alternating support rings (14.3) are used as eccentric support rings (3).
  • the switching device (16) is changed accordingly and the change-support ring (14.3) is fixed in the corresponding switching position by the switching device (16).

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ofenrolle (1) aufweisend einen Rollenschaft (12) und eine Mehrzahl von Tragringen (2, 3), welche über die Länge des Rollenschafts (12) verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd Standard-Tragringe (2), welche einen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (4) gesehen, runden Querschnitt aufweisen, und Exzenter-Tragringe (3), welche einen um die Drehachse (4) exzentrischen Querschnitt aufweisen, wobei ein Teil des Umfangs des exzentrischen Querschnitts einen gegenüber einem Standard-Tragring (2) kleineren Radius aufweist vorgesehen sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein Ofenrolle (1) aufweisend einen Rollenschaft (12) und zumindest einem Wechsel-Tragring (14, 14.2, 14.3) mit einem runden Querschnitt, wobei der Wechsel-Tragring (14, 14.2, 14.3) zwischen einer ersten Schaltstellung, bei welcher er einen Standard-Tragring (2, 14.2) darstellt, und einer zweiten Schaltstellung, bei welcher er einen Exzenter-Tragring (3, 14.3) darstellt, bewegbar ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung Transportvorrichtungen mit derartigen Ofenrollen sowie Verfahren zu deren Betrieb.

Description

Ofenrolle, Transportvorrichtung hiermit und Verfahren zu deren Betrieb
Technisches Gebiet (Technical Field)
Auf dem Gebiet des Transports von flächigem, zu erwärmenden beziehungsweise zu temperierenden Material in Öfen, werden im industriellen Einsatz Transportvorrichtungen benötigt, welche in der Regel als Ofenrollen ausgebildet sind.
Technischer Hintergrund (Background Art)
Aus dem Stand der Technik sind für flächige Materialien, wie Bänder, Bleche oder Platinen, Rollengänge aus benachbarten runden Rollen bekannt. Diese definieren eine Passlinie für das zu temperierende Gut, welche entlang einer Ebene verläuft, die durch die Oberseiten der Rollen festgelegt wird. Zumindest ein Teil der Rollen wird hierbei angetrieben, um das Gut entlang des Rollengangs zu fördern.
Aus DE 33 Ol 660 AI sind für keramische Platten Rollengeometrien mit über den Umfang verteilten Erhöhungen bekannt.
Den, aus dem Stand der Technik, bekannten Rollenanordnung ist gemein, dass während des Transports eine Relativbewegung, wie Schlupf oder dergleichen, auftritt und es zu mechanischen Beschädigungen an der Unterseite des geförderten Guts kommen kann.
Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Transportvorrichtung beziehungsweise Ofenrollen hierfür anzugeben, mit welcher ein schonender Transport des zu temperierenden Guts ermöglicht wird. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen in einem kostengünstigen Aufbau sowie einer guten Nachrüstbarkeit bestehender Anlagen sowie flexiblen Einsatzmöglichkeiten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Ofenrollen gemäß Anspruch 1 oder 8 in einer Transportvorrichtung gemäß Anspruch 10 sowie Verfahren zu deren Betrieb gemäß den Ansprüchen 11 und 12.
Erfindungsgemäß ist eine Ofenrolle aufweisend einen Rollenschaft und eine Mehrzahl von Tragringen, welche über die Länge des Rollenschafts verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd Standard-Tragringe, welche einen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gesehen, runden Querschnitt aufweisen, und Exzenter-Tragringe, welche einen um die Drehachse exzentrischen Querschnitt aufweisen, wobei ein Teil des Umfangs des exzentrischen Querschnitts einen gegenüber einem Standard-Tragring kleineren Radius aufweist vorgesehen sind. Standard-Tragring bezieht sich hierbei auf einen Tragring mit einem runden Querschnitt, dessen Drehachse koaxial mit der Achse der Ofenrolle ist, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind zwischen derartigen Standard-Tragringen Exzenter-Tragringe angeordnet. Die Exzenter-Tragringe weisen hierbei in einem Teilbereich des Umfangs einen Radius auf, der kleiner als der Radius eines Standard- Tragrings ist. Die Radien sind jeweils gemessen von der Drehachse der jeweiligen Ofenrolle. Hierdurch kann die Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen aus der Passlinie, die entlang der Oberkanten der Standard-Tragringe definiert wird, entfernt werden und das Gut liegt auf den Standard-Ofenrollen auf. Wird die Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen weiter gedreht, kommen diese Exzenter-Tragringe mit der Unterseite des zu fördernden und zu temperierenden Guts in Kontakt und hebt dieses an. Während der weiteren Drehung wird das angehobene, zu temperierende Gut entsprechend der Geometrie der Exzenter-Tragringe in Durchlaufrichtung des Ofens bewegt und wieder auf den Standard-Tragringen abgelegt. Um die Drehung der Ofenrollen zu gewährleisten, ist zumindest eine Antriebseinheit vorgesehen. Die Antriebseinheit beziehungsweise Antriebseinheiten sind derart ausgebildet, dass die Ofenrollen synchron angetrieben werden, um eine Relativbewegung zwischen Ofenrolle und Unterseite des Guts zu vermeiden. Durch das Anheben des zu fördernden und zu temperierenden Guts wird der Kontakt verbessert und ein Relativbewegung durch beispielsweise Schlupf, wie sie im Stand der Technik auftritt wird vermieden. Diese Ausbildung weist außerdem die Vorteile auf, dass sie relativ kostengünstig umgesetzt werden kann und bestehende Anlagen verhältnismäßig einfach nach- oder umgerüstet werden können.
Ausführungsformen erfindungsgemäßer Ofenrollen sind weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Tragringe frei um den Rollenschaft drehbar angebracht sind. Durch eine entsprechende Lagerung der Standard-Tragringe sind diese unabhängig vom Rollenschaft drehbar, insbesondere frei drehbar, sind. Die frei drehbaren bzw. beweglichen Standard-Tragringe der Ofenrolle weisen den Vorteil auf, dass beim Ablegen des Guts auf den Standard-Tragringen eine Relativbewegung zwischen Standard-Tragring und Unterseite des Guts vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies vermeidet oder verringert Beschädigungen an der Unterseite des Guts. Ofenrolle weitere Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter-Tragringe frei um den Rollenschaft drehbar angebracht sind, und dass zumindest eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, durch welche die Standard-Tragringe und/oder die Exzenter- Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbindbar sind. Durch eine entsprechende Lagerung der Exzenter-Tragringe auf dem Rollenschaft, die eine freie Drehung unabhängig von der Drehung des Rollenschaft zulassen, kann die Ofenrolle auch mit den Standard-Tragringen wie eine Ofenrolle gemäß dem Stand der Technik betrieben werden. Aufgrund der Schwerkraft schwenkt der frei drehbare Exzenter-Tragring selbstständig nach unten aus der Passlinie. Um einen erfindungsgemäßen Betrieb mit Exzenter-Tragringen zu ermöglichen, ist zumindest eine Kupplungsvorrichtung vorgesehen, die eine lösbare, drehfeste Verbindung zwischen Exzenter- Tragring und Rollenschaft herstellt. Bei einer Ausführungsform mit ebenfalls frei drehbar gelagerten Standard-Tragringen sind vorzugsweise über zumindest eine lösbare Kupplungsvorrichtung auch die Stand-Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbindbar. Es können für die Exzenter-Tragringe und die Standard-Tragringe mehrere Kupplungsvorrichtungen unabhängig voneinander vorgesehen sein.
Bevorzugten Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung mindestens zwei Schaltstellungen aufweist, bei denen entweder die Standard-Tragringe oder die Exzenter-Tragringe drehfest mit dem Rollenschaft verbunden sind. Insbesondere bei Ausführungsformen mit sowohl frei drehbar gelagerten Exzenter-Tragringen als auch Standard-Tragringen sind die bevorzugt durch eine Kupplungsvorrichtung wechselweise mit dem Rollenschaft drehfest verbindbar. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Ofenrolle entweder als Ofenrolle mit Exzenter-Tragringen oder als Standard-Ofenrollen betreiben wird. Um dies zu erreichen, weist die Kupplungsvorrichtung mehrere Schaltstellungen auf, die jeweils den Exzenter-Tragring oder entsprechend den Standard-Tragring mit dem Rollenschaft drehfest verbinden. Es ist auch möglich, dass die Kupplungsvorrichtung ein dritte Schaltstellung aufweist, die eine Neutralstellung darstellt, in der sowohl der Exzenter-Tragring als auch der Standard- Tragring frei drehbar sind, um den Betrieb der Ofenrolle in Art einer nicht angetriebenen Standard-Ofenrolle zu ermöglichen.
Weitere Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung bezogen auf die Exzenter-Tragringe zumindest eine auf den Drehwinkel des Rollenschafts bezogene Schließstellung aufweist, um eine gleichmäßige Ausrichtung der Exzenter- Tragringe zu gewährleisten. Um die Funktion der Ofenrolle zu gewährleisten, müssen die Exzenter-Tragringe auf einer Ofenrolle weitgehend gleich ausgerichtet sein, damit die Exzenter- Tragringe bei der Drehung der Ofenrolle die Unterseite des Guts gleichzeitig kontaktieren. Damit die Ausrichtung der Exzenter-Tragringe gewährleistet werden kann, weist die Kupplungsvorrichtung auf den Umfang der Ofenrolle beziehungsweise des Rollenschafts zumindest eine feste Schließstellung auf und somit die Kupplungsvorrichtung nur in dieser festen Schließstellung eine drehfeste Verbindung zwischen Exzenter-Tragring und Rollenschaft herstellen kann. Somit kann die gleichmäßige Ausrichtung der Exzenter-Tragringe sichergestellt werden. Die Kupplungsvorrichtung stellt vorzugsweise eine formschlüssige Verbindung her. Ist die feste Schließstellung am Ende der Ofenrolle ersichtlich, kann die Ausrichtung der Ofenrollen auch ohne direkte Sicht auf diese von außerhalb des Ofens eingerichtet oder geprüft werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang verteilte Schließstellungen vorgesehen sind, welche vorzugsweise mit einem Winkel von mindestens 30° zueinander beabstandet sind. Sind für die drehfeste Verbindung zwischen Exzenter-Tragring und Rollenschaft mehrere feste Schließstellungen an der Kupplungsvorrichtung vorgesehen, weisen diese vorzugsweise einen deutlichen Abstand zueinander auf, um anhand der Drehstellung der Ofenrolle während des Schließens der Kupplungsvorrichtung die Ausrichtung der Exzenter-Tragringe feststellen zu können. Ist der Abstand zu klein gewählt sind, können die Exzenter-Tragringe in verschiedenen Schließstellungen der Kupplungsvorrichtung einrasten, wodurch keine gleichmäßige Ausrichtung entsteht. Der Winkel zwischen den über den Umfang der Ofenrolle verteilten Schließstellungen sollte hierbei mindestens 30° betragen, um dies zu gewährleisten.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen der Ofenrollen sind dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Standard-Tragringe bezogene Schließstellung der Kupplungsvorrichtung unabhängig vom Drehwinkel des Rollenschafts ausgebildet ist. Da die Standard-Tragringe einen runden Querschnitt aufweisen, ist deren Ausrichtung bezogen auf die Drehstellung der Ofenrolle unabhängig. Somit kann die Kupplungsvorrichtung die drehfeste Verbindung zwischen Standard- Tragring und Rollenschaft jederzeit herstellen. Bezogen auf die Standard-Tragringe kann die Kupplungsvorrichtung daher auch durch eine kraftschlüssige Verbindung herstellen.
Weitere Ausführungsformen der Ofenrolle aufweisend einen Rollenschaft und zumindest einem Tragring, welcher in einer Ebene senkrecht zur Drehachse gesehen, einen runden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring als Wechsel-Tragring ausgebildet ist, wobei der Wechsel-Tragring zwischen einer ersten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts koaxial mit der Drehachse der Ofenrolle ist und somit einen Standard-Tragring darstellt, und einer zweiten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts parallel verschoben zu der Drehachse der Ofenrolle ist und somit einen Exzenter-Tragring darstellt, bewegbar ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausbildung, bei der der Mittelpunkt des Wechsel- Tragrings bezogen auf die Drehachse der Ofenrolle verschoben wird, kann der Wechsel-Tragring abhängig von seiner Schaltstellung sowohl als Exzenter-Tragring als auch als Standard-Tragring eingesetzt werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass über die Länge der Ofenrolle der Abstand zwischen den Tragringen und damit der Stützabstand gering ist, wodurch die Belastungen und mögliche Beschädigungen am Gut verringert werden. Es ist weiter möglich, dass anstelle mehrerer über die Länge des Rollenschafts verteilte Wechsel-Tragringe nur ein Wechsel-Tragring in Art einer Rolle mit einer der Breite des Guts entsprechenden Länge entlang des Rollenschafts auszubilden.
In weiteren Ausführungsformen ist die Ofenrolle dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wechsel-Tragring fest mit dem Rollenschaft verbunden ist und der Rollenschaft zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung bewegbar ausgebildet ist. Die Schaltstellungen können entweder durch eine Verschiebung der Wechsel-Tragringe relativ zum Rollenschaft erfolgen, oder die Wechsel-Tragringe können auch fest auf dem Rollenschaft angebracht werden und die Ofenrolle als Ganzes gegenüber der Drehachse verschoben und um die Drehachse entlang einer um die Drehachse konzentrischen Bahn bewegt werden. Hierdurch können Standard-Ofenrollen gemäß dem Stand der Technik weiter verwendet werden und es die Anpassungen an bestehenden Anlagen können an den Antriebseinheiten der Ofenrollen vorgenommen werden. Bei derartigen Ausführungen wird zwar die Antriebseinheit aufwendiger, allerdings gleichzeitig der Aufbau der Ofenrollen vereinfacht und es kann vorteilhafterweise auf bewegte Teile innerhalb des Ofens verzichtet werden,
Erfindungsgemäß sind ebenfalls Transportvorrichtungen für zu temperierendes Gut in einem Ofen umfassend mehrere Ofenrollen dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ofenrollen gemäß einer der obigen Ausführungsformen ausgebildet sind. Weiter sind zumindest die erfindungsgemäß ausgebildeten Ofenrollen durch zumindest eine Antriebseinheit synchron antreibbar, und eventuell vorgesehene Standard-Ofenrollen sind bevorzugt separat angetrieben beziehungsweise können freigeschalten werden. Erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit Ofenrollen gemäß einer der obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenrollen entweder mit drehfesten Exzenter-Tragringen und frei drehbaren Standard-Tragringen oder mit drehfesten Standard-Tragringen und frei drehbaren Exzenter-Tragringen betrieben wird.
Weitere erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit Ofenrollen gemäß der obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Wechsel-Tragringe der Ofenrollen entweder in der Schaltstellung als Exzenter-Tragringen oder in der Schaltstellung als Standard-Tragringe betrieben werden.
In weiteren Ausführungsformen des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Ofenrollen in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben werden.
In weiteren Ausführungsformen sind erfindungsgemäße Transportvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen eine Dehnungsfuge im Bereich des Umfangs mit kleinerem Radius angeordnet ist beziehungsweise im entsprechenden Bereich bei Wechsel-Tragringen, welche als Exzenter-Tragring betrieben werden. Aufgrund der Verwendung in Öfen ist es zur Vermeidung von Spannungen in den Ofenrollen gegebenenfalls notwendig entlang des Umfangs Dehnungsfugen vorzusehen. Diese stellen Kanten dar, welche die Unterseite des zu fördernden und zu temperierenden Guts beschädigen können. Der Vorteil in dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Dehnungsfuge im Bereich mit gegenüber den Standard- Tragringen kleineren Radius vorgesehen ist und somit nicht mit dem Gut in Berührung kommt, da das Gut auf den benachbarten Standard-Tragringen aufliegt.
Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragringe durch exzentrisch angeordnete runde Ringe oder Rollen gebildet ist. Ein einfacher Aufbau der Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen lässt sich dadurch erreichen, dass Rollen oder Tragringe mit einem runden Querschnitt verwendet werden, bei denen die Drehachse nicht mit der Symmetrieachse, also der durch den Mittelpunkt verlaufenden Achse übereinstimmt, sondern zu dieser parallel verschoben ist.
Weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragring durch ein, vorzugsweise um eine zur Drehachse senkrecht verlaufenden Symmetrieachse symmetrisches, Profil gebildet ist, wobei die Drehachse nicht durch den Schwerpunkt des Exzenter-Tragrings verläuft, und wobei der Radius sich über den Umfang des Exzenter-Tragrings, vorzugsweise kontinuierlich, ändert. Abweichend von einem kreisrunden Querschnitt können für die Exzenter-Tragringe auch Profile oder Tragringe verwendet werden, deren Umfang beliebig verläuft. Beispielsweise können zumindest teilweise elliptische Querschnitte oder auch runde Profile, mit einem Radius, der größer als der Radius der Standard- Tragringe ist, und bei denen ein Kreissegment, mit einer Segmenthöhe, die größer als die Differenz der Radien ist, entfernt ist, verwendet werden. Scharfkantige Profile sind hingegen zu vermeiden, um Beschädigungen an der Unterseite des Guts zu vermeiden, gerundete Kanten sind vorzuziehen. Der Verlauf des von der Drehachse aus gemessenen Radius der Außenkontur ändert sich vorzugsweise kontinuierlich, um Sprünge, welche Kanten darstellen, weitgehend zu vermeiden. Des Weiteren sind Profile mit einer achssymmetrischen Form bevorzugt, um möglichst gleichförmige Bewegung des zu temperierenden Guts beim Anheben und Ablegen zu erreichen.
Weitere Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenter-Tragring durch einen Kontaktkörper mit einer Kontaktfläche, welche für die Kontaktierung mit dem zu temperierenden Gut vorgesehen ist, gebildet ist, welcher über zumindest einen Hebel von der Drehachse beabstandet angeordnet ist. Der Kontaktkörper und der Hebel können hierbei einteilig oder auch aus unterschiedlichen Bauteilen bestehen. Einteilige Ausführungen besitzen den Vorteil einer geringeren Teilezahl und damit verbundenem geringeren Montageaufwand. Bei mehrteiligen Ausführungen besteht eine größere Flexibilität hinsichtlich einer Änderung der Form und Größe der Kontaktfläche des Kontaktkörpers. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen zwei oder mehr über den Umfang verteilte Hebel vorgesehen sind, wobei die gemeinsame Breite aller Hebel in einer Ebene senkrecht zur Drehachse nicht größer als der Durchmesser einer Standard-Tragring werden darf, damit der Exzenter-Tragringbei entsprechenden Drehstellungen aus der Passlinie entfernbar ist. In diesen Fällen kann die Drehachse durch den Schwerpunkt des exzentrischen Querschnitts verlaufen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Ofenrolle sind dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkörper mit dem Hebel beweglich verbunden ist. Neben den zuvor genannten Vorteilen einer mehrteiligen Ausführung, bietet eine bewegliche Verbindung eine vergrößerte Flexibilität hinsichtlich des Kontaktkörpers beziehungsweise dessen Kontaktfläche. Aufgrund der beweglichen Anordnung kann die Fläche, mit der die Kontaktfläche mit der Unterseite des Guts in Kontakt kommt, größer ausgebildet werden, da deren Ausrichtung unabhängig von der Drehstellung des Exzenter-Tragrings ist. Hierdurch kann die Auflagefläche der Unterseite des Guts mit dem Kontaktkörper größer eingestellt werden, was die Belastung, insbesondere die Flächenpressung, und somit Beschädigungen der Unterseite des Guts verringern kann. Beispielsweise kann die Kontaktfläche eben oder mit einer sehr großen Krümmung ausgeführt werden, was zu einer während des Anheben, Weitertransports und Ablegen des zu temperierenden Guts konstanten Auflagefläche führt. Bei der Festlegung der Größe der Kontaktfläche ist neben den genannten Eigenschaften gegebenenfalls zusätzlich noch eine Wärmeabfuhr durch gekühlte Ofenrollen zu berücksichtigen.
In weiter bevorzugten Ausführungen sind erfindungsgemäße Ofenrollen dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Verbindung von Hebel und Kontaktkörper zwischen dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers und der Kontaktfläche und/oder in Drehrichtung der Ofenrolle nach dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers vorgesehen ist. Durch die Anordnung der beweglichen Verbindung zwischen dem Schwerpunkt und der Kontaktfläche kann sichergestellt werden, dass der Kontaktkörper stets mit der Kontaktfläche nach oben ausgerichtet ist. Hierdurch wird das Anlegen der Kontaktfläche an die Unterseite des Guts sichergestellt und eine möglichst schonende Kontaktierung erreicht. Alternativ oder zusätzlich kann die bewegliche Verbindung in Drehrichtung nach dem Schwerpunkt des Kontaktkörpers, das heißt zwischen dem Schwerpunkt und der in Förderrichtung nachfolgenden Kante des Kontaktkörpers, angeordnet werden. Hierdurch wird erreicht, dass die in Drehrichtung vordere Kante des Kontaktkörpers vor der Kontaktierung mit der Unterseite des Guts nach unten geneigt ist, wodurch ein Verkanten des Kontaktkörpers mit der Unterseite des Guts vermieden wird, was entsprechende Beschädigungen an der Unterseite des Guts vermeidet. Zusätzlich kann am Hebel und/oder Kontaktkörper noch ein Anschlag vorgesehen werden, der den Schwenkbereich des Kontaktkörpers gegenüber dem Hebel begrenzt, um beispielsweise ein Durchschwingen oder übermäßiges Pendeln zu vermeiden beziehungsweise um die Bewegung des Kontaktkörpers über einen Teilbereich außerhalb der Passlinie zu begrenzen. Der Anschlag kann hierbei auch als eine Kombination aus ortsfester, also nicht mitdrehender, Kurvenscheibe und einer entsprechenden mit dem Kontaktkörper verbundenen Führung ausgeführt sein, um die Position des Kontaktkörpers während des Umlaufs zu definieren.
Erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach den oben genannten Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass durch die zumindest eine Antriebseinheit die Ofenrollen mit Exzenter-Tragringen gedreht werden, wodurch das zu tem- perierende Gut von den Standard-Ofenrollen abgehoben, um eine von der Geometrie der Exzenter-Tragringe abhängige Distanz in Durchlaufrichtung gefördert und wieder auf den Standard-Tragringen abgelegt wird. Wie bereits erläutert, wird ein schonendes Transportverfahren erreicht, bei dem Beschädigungen an der Unterseite des Guts gegenüber dem Stand der Technik deutlich verringert werden.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Tragringe freigeschaltet werden, damit diese sich frei drehen können, um Beschädigungen durch Relativbewegungen aufgrund von Trägheitskräften zu vermeiden.
Alternative Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach den obigen Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter-Tragringe freigeschalten und mit ihren gegenüber den Standard-Tragringen kleineren Radius nach oben gedreht werden, wodurch die Exzenter-Tragringe aus der Passlinie des zu temperierenden Guts entfernt werden, und dass die Standard-Tragringe angetrieben werden. Erfindungsgemäße Transportvorrichtungen können auch in konventioneller Weise mit den Standard-Tragringen betrieben werden, was die Flexibilität der Anlage erhöht. Hierzu werden die Exzenter-Tragringe frei geschalten, wodurch sie sich schwerkraftbedingt aus der Passlinie mit dem gegenüber der Standard-Tragringe kleineren Radius nach oben schwenken.
Verwendung finden erfindungsgemäße Transportvorrichtungen betrieben nach einem erfindungsgemäßen Verfahren im Tunnelofen einer CSP-Anlage (Compact-Strip-Production). Auch die Verwendung in anderen Öfen im Durchlaufverfahren ist möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen (Brief Description of Drawings)
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Einzelnen zeigen:
Fig. la, lb, lc eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung mit einem zu temperierende Gut in verschiedenen Verfahrensschritten, eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ofenrolle, eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Exzenter-Tragrings in einem dritten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kontaktkörpers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Wechsel-Tragrings und
Fig. 8a, 8b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ofenrolle in verschiedenen Schaltstellungen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)
Fig. la, lb und lc zeigen ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in verschiedenen Stadien eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Den Figuren ist gemein, dass die Transportvorrichtung aus Ofenrollen (1) mit abwechselnd angeordneten Standard-Tragringen (2) und Exzenter-Tragringen (3) besteht. Jede Ofenrolle (1) weist hierbei eine Drehachse (4) auf, die auf einer gleichen Ebene liegen und um welche die Ofenrollen (1) jeweils drehbar sind. Auf der Ofenrolle entlang der Drehachse (4) nebeneinander Standard- Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind bei benachbarten Ofenrollen, in Förderrichtung T gesehen, wechselweise Standard-Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) vorgesehen, so dass eine Abstützung bis in die Randbereiche des zu förderndem Guts (5) gewährleistet ist. Die Antriebseinheit ist nicht dargestellt.
Die Ausgangssituation wird in Fig. la dargestellt, dass zu fördernde und zu temperierende Gut (5) liegt auf den Standard-Tragringen (2) auf. Die Exzenter-Tragringe (3) sind mit ihrem gegenüber den Standard-Tragringen (2) kleineren Radius nach oben ausgerichtet, weshalb sie die Unterseite des Guts (5) nicht berühren. Fig. lb stellt schematisch den Zustand dar, bei dem die Exzenter-Tragringe (3) um 180° gegenüber Fig. la gedreht wurde, im dargestellten Beispiel im Uhrzeigersinn gedreht. Das Gut (5) liegt nun auf den Exzenter-Tragringen (3) auf und wird nicht von den Standard-Tragringen (2) berührt. Gegenüber der Ausgangsposition (6) des Guts (5) ist das Gut (5) angehoben und bereits in Förderrichtung T, im dargestellten Beispiel nach rechts, weitertransportiert.
Durch eine weitere Drehung der Exzenter-Tragringe (3) wird das zu temperierende Gut (5) wieder auf den Standard-Tragringe (2) abgelegt. Fig. lc stellt den Zustand nach einer vollen Umdrehung der Ofenrollen (1) dar. Die Ofenrollen (1) weisen wieder die gleiche Stellung wie bei Fig. la auf. Das zu temperierende Gut (5) wurde gegenüber der Ausgangsposition (6) in Förderrichtung T weitertransportiert und liegt wieder auf den Standard-Tragringen (2) auf und wird nicht von den Exzenter-Tragringen (3) berührt.
In Fig.2 ist eine schematische Ofenrolle in Förderrichtung T dargestellt, wobei ebenfalls eine Antriebseinheit und dergleichen dargestellt sind. Auf dem Rollenschaft (12) sind abwechselnd Standard-Tragringe (2) und Exzenter-Tragringe (3) angeordnet, die auf dem Rollenschaft (12) jeweils frei drehbarangebracht sind. Zwischen den Tragringen (2, 3) sind Kupplungsvorrichtungen (13) vorgesehen. Durch die Kupplungsvorrichtungen (13) kann entweder der Exzenter-Tragring (3) oder der Standard-Tragring (2) drehfest mit dem Rollenschaft (12) verbunden werden. Es können jeweils separate Kupplungsvorrichtungen (13) für jeden einzelnen Tragring (2, 3) vorgesehen sein, oder auch eine gemeinsame Kupplungsvorrichtung (13) zwischen einem Standard-Tragring (2) und einem benachbarten Exzenter-Tragring (3) wobei die Kupplungsvorrichtung (13) mindestens zwei Schaltstellungen aufweist, bei denen einer der beiden Tragringe (2, 3) mit dem Rollenschaft (12) drehfest verbunden sind.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) entspricht auch der in Fig. la, lb und lc dargestellten Ausführung. Hierbei wird eine Rolle oder Tragringe mit einem kreisrunden Querschnitt verwendet, wobei die Drehachse (4) gegenüber dem Schwerpunkt (7) beziehungsweise Mittelpunkt (7) des Querschnitts verschoben ist. Somit ergeben sich, von der Drehachse (4) aus gemessen, unterschiedliche Radien entlang des Umfangs, was den exzentrischen Aufbau zur Folge hat.
Ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist der Exzenter-Tragring (3) aus einem elliptischen Profil beziehungsweise entsprechend geformten Tragringen ausgebildet, welche exzentrisch um die Drehachse (4) angeordnet sind. Durch die dargestellte elliptische Form wird durch den größeren Radius der Kontaktfläche die Auflagefläche, zum Beispiel gegenüber einer in Fig. 3 dargestellten Ausführung mit kreisrundem Verlauf, vergrößert. Das elliptische Profil kann auch als Kontaktkörper (9) gesehen werden, der einteilig mit einem Hebel (8) mit der Drehachse (4) verbunden ist.
Fig. 5 stellt ein weiteres schematisches Ausführungsbeispiel eines Exzenter-Tragrings (3) dar. Hierbei ist ein Hebel (8) mit der Drehachse (4) verbunden. Am von der Drehachse (4) entfernten Ende ist der Hebel (8) mit dem Kontaktkörper (9) über eine bewegliche Verbindung (11) verbunden. Der Kontaktkörper (9) weist eine Kontaktfläche (10) auf, die mit der Unterseite des Guts (5) in Kontakt kommt.
In Fig. 6 wird ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Kontaktkörpers (9) gemäß einer in Fig. 5 dargestellten, erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt. Der Kontaktkörper (9) weist an seiner oberen, dem zu temperierenden Gut (5) zugewandten Seite eine gekrümmte Kontaktfläche
(10) auf. Der Kontaktköper (9) weist für den Querschnitt einen Schwerpunkt (7) auf, der bei homogenen Körpern mit dem Flächenmittelpunkt übereinstimmt. Die bewegliche Verbindung
(11) mit dem Hebel (8), hier nicht dargestellt, ist zwischen dem Schwerpunkt (7) und der Kontaktfläche (10) angeordnet. Aufgrund der Schwerkraft liegt der Schwerpunkt, bei freier Drehbarkeit unterhalb der beweglichen Verbindung (11), wodurch sichergestellt wird, dass die Kontaktfläche (10) nach oben zu dem temperierenden Gut (5) ausgerichtet ist. Im dargestellten Beispiel ist die bewegliche Verbindung (11) in Drehrichtung der Ofenrolle beziehungsweise in Förderrichtung T nach dem Schwerpunkt (7), also zwischen Schwerpunkt (7) und der in Förderrichtung T nachfolgenden Kante des Kontaktkörpers (9) angeordnet. Hierdurch ist bei freier Drehbarkeit durch die Schwerkraft sichergestellt, dass die vordere Kante des Kontaktkörpers (9) nach unten geneigt ist. Somit kann ein Verkanten der vorderen Kante mit dem Gut (5) vermieden werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die bewegliche Verbindung (11) gegenüber dem Schwerpunkt (7) sowohl in Richtung der Kontaktfläche (10) als auch in Richtung der in Förderrichtung T nachfolgenden Kante verschoben. Diese Maßnahmen können auch unabhängig voneinander einzeln verwendet werden.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Wechsel-Tragrings (14) gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Wechsel-Tragring (14) weist einen runden Querschnitt auf, da er abhängig von der Schaltstellung sowohl als Standard-Tragring (14.2) als auch als Exzenter-Trag- ring (3) verwendet werden kann. Im Wechsel-Tragring (14) ist eine Schaltkulisse (15) vorgesehen, innerhalb welcher zwischen den Schaltstellungen gewechselt werden kann. Bei einer ersten Schaltstellung, bei der der Wechsel-Tragring (14) als Standard-Tragring (14.2) verwendet wird, liegt der Mittelpunkt (7) des runden Querschnitts koaxial mit der Drehachse (4.2). In der zumindest einen weiteren Schaltstellung wird der Wechsel-Tragring (14) als Exzenter-Tragring (14.3) verwendet, wobei hierzu die Drehachse (4.3) gegenüber dem Mittelpunkt (7) verschoben ist.
Werden Wechsel-Tragringe (14) verwendet, die fest mit dem Rollenschaft (12) verbunden sind, können die verschiedenen Schaltstellungen durch entsprechende Änderungen an der Antriebseinheit beziehungsweise Lagerung der Ofenrolle erreicht werden. Hierbei wäre beispielsweise ein Aufbau analog zu Fig. 7 möglich, bei dem an der Antriebseinheit - analog zum Wechsel-Tragring (14) der Fig. 7 - die Position des Rollenschafts (12) von einer koaxialen Lage in eine exzentrische Lage - analog den Bezugszeichen 4.2 und 4.3 für die Drehachsen in Fig. 7 - verändert werden kann. Die Antriebseinheit würde hierbei immer um den Mittelpunkt (7) als Drehachse (4) rotieren und die Ofenrolle (1) würde abhängig von der Schaltstellung des Rollenschafts (12) an der Antriebseinheit entweder als Ofenrolle mit Standard-Tragringen (14.2) oder mit Exzenter- Tragringen (14.3) verwendet werden.
In Fig. 8a ist eine Ofenrolle (1) schematisch dargestellt, bei der auf einem Rollenschaft (12) mehrere Wechsel-Tragringe (14.2) angebracht sind. Die Wechsel-Tragringe (14.2) sind senkrecht zu Rollenschaft (12) zwischen zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar. Im dargestellten Beispiel sind die Wechsel-Tragring (14.2) als Standard-Tragringe (2) verwendet. Auf dem Rollenschaft (12) ist eine Schaltvorrichtung (16) vorgesehen, die durch entlang des Rollenschafts (12) verschiebbare Keile beziehungsweise Keilleisten als Schaltvorrichtung (16) beispielhaft ausgebildet sind. Durch Verschieben der beidseitig gegenläufig geneigten Keile der Schaltvorrichtung (16) wird der Mittelpunkt (7) des Wechsel-Tragrings (14) zum Beispiel entlang der Schaltkulisse (15) gemäß Fig. 7 verschoben.
Analog zu Fig. 8a stellt Fig. 8b die Ofenrolle (1) in einer Schaltstellung dar, in der die Wechsel- Tragringe (14.3) als Exzenter-Tragringe (3) verwendet werden. Hierbei ist die Schaltvorrichtung (16) entsprechend umgestellt und der Wechsel-Tragring (14.3) wird in der entsprechenden Schaltstellung durch die Schaltvorrichtung (16) fixiert. Die verschiedenen Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar und nicht nur auf die beschriebenen oder dargestellten Beispiele von Ausführungsformen beschränkt.
Bezugszeichenliste
1. Ofenrolle
2. Standard-Tragring
3. Exzenter-Tragring
4. Drehachse
4.2 Drehachse in Schaltstellung als Standard-Tragring
4.3 Drehachse in Schaltstellung als Exzenter-Tragring
5. Gut
6. Ausgangsposition des Guts
7. Schwerpunkt/Mittelpunkt
8. Hebel
9. Kontaktkörper
10. Kontaktfläche
11. Bewegliche Verbindung
12. Rollenschaft
13. Kupplungsvorrichtung
14. Wechsel-Tragring
14.2 Wechsel-Tragring in Schaltstellung als Standard-Tragring
14.3 Wechsel-Tragring in Schaltstellung als Exzenter-Tragring
15. Schaltkulisse
16. Schaltvorrichtung
T Förderrichtung

Claims

Patentansprüche
l. Ofenrolle (1) aufweisend einen Rollenschaft (12) und eine Mehrzahl von Tragringen (2, 3), welche über die Länge des Rollenschafts (12) verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd Standard-Tragringe (2), welche einen, in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (4) gesehen, runden Querschnitt aufweisen, und Exzenter- Tragringe (3), welche einen um die Drehachse (4) exzentrischen Querschnitt aufweisen, wobei ein Teil des Umfangs des exzentrischen Querschnitts einen gegenüber einem Standard-Tragring (2) kleineren Radius aufweist vorgesehen sind.
Ofenrolle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Standard-Tragringe (2) frei um den Rollenschaft (12)drehbar angebracht sind.
Ofenrolle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter- Tragringe (3) frei um den Rollenschaft (12)drehbar angebracht sind, und dass zumindest eine Kupplungsvorrichtung (13) vorgesehen ist, durch welche die Standard-Tragringe (2) und/oder die Exzenter-Tragringe (3) drehfest mit dem Rollenschaft (12)verbindbar sind.
4. Ofenrolle (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (13) zumindest zwei Schaltstellungen aufweist, bei denen entweder die Standard- Tragringe (2) oder die Exzenter-Tragringe (3) drehfest mit dem Rollenschaft (12) verbunden sind.
5. Ofenrolle (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (13) bezogen auf die Exzenter-Tragringe (3) zumindest eine auf den Drehwinkel des Rollenschafts (12) bezogene Schließstellung aufweist, um eine gleichmäßige Ausrichtung der Exzenter-Tragringe (3) zu gewährleisten.
6. Ofenrolle (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang verteilte Schließstellungen vorgesehen sind, welche vorzugsweise mit einem Winkel von mindestens 30° zueinander beabstandet sind.
7. Ofenrolle (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Standard-Tragringe (2) bezogene Schließstellung der Kupplungsvorrichtung (13) unabhängig vom Drehwinkel des Rollenschafts (12) ausgebildet ist.
8. Ofenrolle (1) aufweisend einen Rollenschaft (12) und zumindest einem Tragring (14, 14.2, 14.3), welcher in einer Ebene senkrecht zur Drehachse (4.2, 4.3) gesehen, einen runden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring als Wechsel- Tragring (14, 14.2, 14.3) ausgebildet ist, wobei der Wechsel-Tragring (14, 14.2, 14.3) zwischen einer ersten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts koaxial mit der Drehachse (4.2) der Ofenrolle (1) ist und somit einen Standard-Tragring (2, 14.2) darstellt, und einer zweiten Schaltstellung, bei welcher der Mittelpunkt des Querschnitts parallel verschoben zu der Drehachse (4.3) der Ofenrolle (1) ist und somit einen Exzenter- Tragring (3, 14.3) darstellt, bewegbar ausgebildet ist.
9. Ofenrolle (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Wechsel-Tragring (14, 14.2, 14.3) fest mit dem Rollenschaft (12)verbunden ist und der Rollenschaft (12)zwischen der ersten und zweiten Schaltstellung bewegbar ausgebildet ist.
10. Transportvorrichtung für zu temperierendes Gut (5) in einem Ofen umfassend mehrere Ofenrollen (1) dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ofenrollen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet sind.
11. Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach Anspruch 10 mit Ofenrollen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ofenrollen (1) entweder mit drehfesten Exzenter-Tragringen (3) und frei drehbaren Standard-Tragringen
(2) oder mit drehfesten Standard-Tragringen (2) und frei drehbaren Exzenter-Tragringen
(3) betrieben wird.
12. Verfahren zum Betreiben einer Transportvorrichtung nach Anspruch 10 mit Ofenrollen (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechsel- Tragringe (14, 14.2, 14.3) der Ofenrollen (1) entweder in der Schaltstellung als Exzenter- Tragringen (14.3) oder in der Schaltstellung als Standard-Tragringe (14.2) betrieben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Ofenrollen (1) in unterschiedlichen Schaltstellungen betrieben werden.
14. Verwendung einer Transportvorrichtung nach Anspruch 10 betrieben nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13 im Tunnelofen einer CSP-Anlage (Compact-Strip-Production).
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