DE2118600A1

DE2118600A1 - Fördereinrichtung

Info

Publication number: DE2118600A1
Application number: DE19712118600
Authority: DE
Inventors: William Millard Pittsburgh Pa. Bloom (V.St.A.)
Original assignee: Allegheny Ludlum Industries Inc
Current assignee: Allegheny Ludlum Steel Corp
Priority date: 1970-04-20
Filing date: 1971-04-16
Publication date: 1971-11-11
Also published as: US3677394A; FR2086191A1; SE360628B; GB1336886A; FR2086191B1; CA931517A; JPS5229076B1

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER DR.-ING.H. KINKELDEY DR.-ING. W. STOCKMAlR, Ae. E. (ca« ινγ.τ of fechn,

P 3931

Be

SOOO MÜNCHEN 22 MaKEmifian.-trcißü -43 Telefon 2? 71 00/29 67« Telegramme Monapat München Telex 05-28383

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16. April 1971

ALLEGHENY LUDLUM INDUSTRIES, INC.

Oliver Building, Pittsburgh, Pennsylvania 1^222, USA

FÖRDEREINRIGHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung mib einer Anzahl von Förderrollen zum Vorschub länglicher Werkstücke, beispielsweise Stäbe und Stangen aus Stahl u. dgl., durch eine Kammer, z.B. durch einen Ofen zur Wärmebehändlung der Werkstücke.

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Die Erfindung ist insbesondere geeignet für Fördereinrichtungen, deren Förderrollo-n mit ihren Mittellinien schräg zu einer Senkrechten zur fförderlinie angeordnet sind. Solche Förderer können beispielsweise durch einen Glühofen hindurchführen, in dem Stäbe und Stangen von rundem, quadratischem und rechteckigem Querschnitt uärmebehandelt werden. ,'"

Es ist üblich, geglühte Stangen von rundem, quadratischem und sechseckigem Querschnitt in den Abmessungen zwischen z.B. 15,5 und 101,6 mm Durchmesser bzw. bei rechteckigem Querschnitt mit einer Dicke zwischen 3>2 und 101,6 mm und einer Breite bis 101,6 mm in solchen Öfen zu behandeln,"indem man sie während ihres Durchlaufes durch den Ofen auf etwa 1100⁰C erhitzt. Sofort anschließend werden die Werkstücke üblicherweise schnell.abgeschreckt, sobald sie den Glühofen verlassen. Das Abschrecken geht meist so vor sich, daß die geglühten Werkstücke durch eine runde, ringförmige Abschreck- bzw. Härtevorrichtung hindurchlaufen, wobei das Werkstück mittels der ringförmigen Vorrichtung allseitig mit aus dem Ring austretender Abschreckflüssigkeit bespritzt wird. Werkstücke, die einen Glühofen verlassen und eine solche stationäre, ringförmige Abschreck- bzw. Härtevorrichtung durchlaufen, müssen in sich verhältnismäßig gerade und relativ zum Vorrichtungsmittelpunkt fluchtend ausgerichtet sein, damit ein allseitig gleichmäßiges Abschrecken erreicht und ein sonst; auf tretendes Verziehen genügend klein gehalten wird.

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Bei eiligen bekannten Fördersystemen "mit hintereinander angeordneten Rollen werden allgemein V-förmige HiI-' len in den Roll^noberflachen verwendet;, um ein Au Sx^-1 ich ten des dorüberlaufenden Materials zu bewirken. Es gibt auch solche Förderer mit leicht.schräg angeordneten Rollen, die jedoch nur zur Förderung von Stangen mit rundem Querschnitt eingesetzt werden. In der Fördertechnik besteht jedoch Bedarf an einer Rollenform, mit der Werkstücke unterschiedlicher Querschnitte, beispielsweise mit quadratischem, rundem, rechteckigem oder ähnlichem Querschnitt gefördert werden können, ohne besonderes Umrüsten auf jede Querschnittsform zu erfordern. Weiterhin besteht Bedarf an einer Rollenform, welche die anfängliche Geradheit der in den Ofen einlaufenden Stange aufrechterhält und außerdem bei den dem Glühofen zugeführten nicht-geraden Stangen eine geraderichtende Funktion ausübt. Die erfindungsgemäße Rolle soll insbesondere die obigen Förderungen erfüllen.

Bei einer Fördereinrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Förderrollen mit Abstützungen bzw. Führungen zum Führen der Werkstücke durch die Kammer ausgestattet sind, daß eine erste stützende bzw. führende Rotationsfläche zur Achse der Förderrolle unter einem Winkel von weniger als 4-5° geneigt ist, daß eine zweite stützende bzw. führende Rotationsfläche die erste Fläche unter einem Winkel von mehr als 90° schneidet, zur Rollenachse der Rolle unter einem Winkel von weniger als 4-5° geneigt ist und mit einer Einsenkung versehen ist, so daß der Querschnitt der zweiten Rotationsfläche allgemein konkav ist, und daß die zweite

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Rotationsfläche sich von der Schnittlinie der beiden Rotationsflächen um eine vorausbestimmte Ausdehnung nach außen erstreckt und somit bewirkt, daß während des Vorschubs entlang der Fördereinrichtung das längsaxiale Massenzentrum der Werkstücke innerhalb des Bereiches der senkrechten Ausdehnung der beiden Rotationsflächen gehalten ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Förderrolle einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung,

Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht der Rolle nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3a eine Teil-Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 3.

Die insbesondere in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Fördereinrichtung besitzt einen Rollenkörper 2, der an.

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seinen "beiden Enden so ausgebildet ist, daß er in herkömmlicher Weise in eine (nicht gezeigte) Fördereinrichtung · eingebaut werden kann. In der üblichen Ausführungsform einer solchen Einrichtung ist eine Vielzahl von Rollen über die ganze Länge der Fördereinrichtung montiert. Die'bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform der hier beschriebenen Eolie wird in einer Fördereinrichtung verwendet, die durch einen Glühofen hindurchführt. Die Rolls η 2 werden auf Hittellinien montiert, die etwa 60 cm auseinanderlie- ' | gen, und zwar sowohl auf der ganzen im Ofen verlaufenden Länge des Förderers als auch in den davor und dahinter liegenden Bereichen der Zuführung und des Auslaufes. Die Rolle 2 kann mit (nicht gezeigten) Antriebsmitteln ausgestattet werden, um ein Werkstück allmählich in Längsrichtung der Fördereinrichtung vorwärts zu bewegen.

Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsgemäße Rollenanordnung weist eine erste Leitfläche 6 auf, die eine gegen die Rollenachse 8. unter einem Winkel A von weniger als 45° geneigte Rotationsfläche ist. In der hier gezeigten * Ausführungsform der Erfindung befindet .sich die Leitfläche 6 an einer Hülse 10, die fest auf dem Rollenkörper 2 sitzt und auf diesem in üblicher Weise, beispielsweise mittels Querkeilen 12, befestigt ist. Am Rollenkörper 2 befindet sich weiterhin die zweite Leitfläche 14, die ebenfalls eine zur Rollenachse 8 konzentrisch angeordnete" Rotationsfläche ist. Die zweite Leitfläche 14 kann aber auch, wie bei der beschriebenen Ausführungsform dargestellt, auf einer Hülse 16 angeordnet und auf dem Rollenkörper 2 in üblicher Weise befestigt sein. Erfindungsgemäß weist die Leitfläche 14

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eine veränderliche Neigung gegen die Rollenachse 8 auf. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Fläche 14 gebrochen in zwei Flächen 17 und 18. Der anfänglich ansteigende Teil der Fläche 14 liegt in der Fläche 17 und bildet einen Anfangsneigungs-Winkel B. Die Fläche 14 weist einen zweiten ansteigenden Teil mit dem Neigungs-Winkel G auf, der in einer Fläche 18 liegt. Die durch den Winkel G gemessene Neigung der Fläche 18 ist größer als die durch den Winkel B gemessene Neigung der Fläche 17, jedoch ist der Neigungswinkel beider Flächen zur Rollenachse 8 kleiner als" 45°. In der gezeigten Ausführungsform stellt die Fläche 14 die Rotationsfläche einer zusammengesetzten Linie dar, die sich vom Übergang oder von der Schnittlinie bzw. Verbindungsstelle der Flächen 6 und 14 um eine im voraus bestimmte Ausdehnung von der Schnittlinie 20 aus gemessen bis zum Punkt 22 und um eine im voraus bestimmte Ausdehnung von der Schnittlinie 20 aus gemessen weiter bis zum Punkt 24 erstreckt.

In der dargestellten und für die Förderung von Stäben sowie Stangen aus Stahl nach A. I.S. I. 300 durch einen auf eine Temperatur von etwa 1100 C aufgeheizten Glühofen ausgelegten erfindungs ge mäßen Ausführungsform beträgt der Winkel A etwa 38°, der Winkel B etwa 40° und Winkel C etwa 43°. Die Ausdehnung der Fläche 6 von der Schnittlinie 20 aus gemessen beträgt z.B. 63,5 nun· Die Fläche 17. erstreckt sich von der Schnittlinie 20 bis zum Punkt 22 über eine Ausdehnung von z.B. 63,5 mm, und Fläche 18, die sich von Punkt 22 bis Punkt 24 ausdehnt, erstreckt sich z.B. über 66,3 mm. Die Flächen 6, I7 und 18 sind ausgelegt für Stäbe überwiegend im Durchmesserbereich von z.B. 15,5 his 101,6 mm, sowie für Stangenmaterial mit rechteckigem QueiEchnitt von z.B. 3,2 bis 101,6 mm Dicke und bis zu 101,6 mm Breite.

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Ih der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Rollenausbiläung kann eine zusätzliche Leitfläche-26 · vorgesehen sein, die sich als Rotationsfläche eines von Punkt 24- bis zu einer Senkrechten zur Rollls nachse 8 verlaufenden Bogens ergibt.

Aus den Schnittbildern in Fig. 1 und 3a ist ersichtlich, daß eine erfindungsgemäße Rolle im allgemeinen eine ™ auf den Rollenkörper 2 aufgebrachte V-förmige Ausbi-ldung aufweist. Ih den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung besteht jede der V-förmigen Rillen im Grunde aus zwei Flächen (6 und 14-), die sowohl gegeneinander als auch gegen die Achse 8 der sie tragenden Rolle geneigt sind. Diese V-Form ist geeignet für Rollen, die abweichend von der Senkrechten zur Längsachse des Ofens oder zur Bewegungsrichtung des Fördergutes bis zu etwa 8° schräg eingebaut werden. Der Rollenkörper 2 liegt schräg und bewirkt somit, daß das Werkstück W in der V-förmigen Rille und an den Leitflächen 6 und 14-, vorzugsweise an Fläche 14 getragen wird und dazu neigt, an der voreilenden Fläche 14- hochzulaufen; diese Fläche ist erfindungsgemäß mit einer größer werdenden Neigung ausgebildet, so daß das Werkstück W in der V-formigen Rille gehalten wird.

Wie bereits beschrieben, stellt die Fläche 14· im Schnitt eine Zusammensetzung von zwei leitenden bzw. führenden Rotationsflächen dar, wobei die erste (6) gegen die Rollenachse 8 unter einem Winkel von etwa 58°, die zweite (14-) allgemein unter einem Winkel geneigt ist, der größer¹ ist als die Anfangsneigung wie in Fläche 17. Die gesamte

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Länge der Fläche 14- ist so ausreichend "bemessen, daß die bei den zu fördernden Stangen größte zu erwartende Abwei-· chung von der Längsgeradheit noch erfaßt wird. In der bevorzugten Ausführungsform läuft die geneigte Flache 18 in eine dritte Leitfläche 26 aus, die eine nach oben konkave Krümmung darstellt und somit die Neigung der Gesamtfläche 14 verstärkt. Dies xtfiederum bewirkt eine Vergrößerung des Wertes für die maximale Abweichung von der Geradheit am Werkstück W, das von der Rolle 2 gefördert werden kann. Wenngleich in der bevorzugten Ausführungsform die Gesamtfläche 14- im Schnitt als zwei ebene Flächen 17 und 18 mit verschieden großer Neigung und einer daran anschließenden dritten Fläche 26 in Gestalt einer konkaven Krümmung erscheint, kann der Querschnitt der Fläche 14 auch als Krümmung mit großem Radius oder als zusammengesetzte Krümmung ausgebildet sein,' welche die bereits beschriebenen Winkelbeziehungen bzw. Neigungsverhältnisse erfüllt.

Bei der Beschickung des Ofens mit einem nicht-geraden Werkstück W mittels der schräg angeordneten Rollen 2, wobei das Werkstück durch die Flächen 6 und 14- gestützt bzw. geführt und mittels nachfolgender Rollen 2 durch den Ofen gefördert wird, ruht die Stange im allgemeinen auf der Fläche 14-, Wie bereits dargelegt, bewirken das schräge Anordnungsverhältnis der Rollen lind der nicht-gerade Zustand der Stange W, daß diese die Neigung 14- von der Fläche 17 zur Fläche 18 und gelegentlich zur Fläche 26 hinaufläuft. Die Neigungder Flächen 17, 18 und 26 ist so ausgebildet, daß der Schwerpunkt der sich vorwärts bewegenden Stange nicht höher als bis zur oberen Kante der Fläche 14- gelangt, so daß die Stange an der Flache 14- wieder hinunter gleit et zur Schnittlinie

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20 der Flächen 14 und 6 oder überspringt, wobei sie sich in erster Linie an Fläche 6 und nicht an Fläche 14 abstützt. Wenn das Werkstück W die Fläche 14 soweit hinaufläuft, daß die Reibungskraft mit Fläche 14 nicht mehr ausreicht, um die Stange an der Neigangsfläche zu halten, gleitet es die Fläche 14 hinunter und trifft mit einem Stoß auf die Fläche 6 auf. Dieser Stoß trägt zum Geraderichten der Stange W bei.

Die leicht konkave Ausbildung der Fläche 14, die bestimmt ist durch die ansteigenden Neigungswerte bzw. -winkel der Flächen 17_? 18 und 26, verstärkt diese Tendenz eines Werkstückes W, zuerst an der Fläche 14 hinaufzulaufen und dann mit einem Stoß auf die Schnittlinie 20 hinunt er zug]e iten. Dies wird dadurch erzielt, daß man das Werkstück mittels der Einsenkung in Fläche (14) zwingt, auf dieser Fläche nur an den Punkten P1 und P2 (Figs. 2) aufzuliegen. Man erkennt, daß die Reibungskraft zwischen Werkstück W und Fläche 14 ständig kleiner wird, je weiter das Werkstück W an der Fläche 14 hinaufläuft bis in die *

Nähe der Stellung, die in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei für die höheren Temperaturen ausgesetzten Rollen ein Legierungsmaterial, wie beispielsweise ¹¹SUPER-THERM" der Firma Abex -Corporation, Elyria, Ohio, verwendet wurde, wurde festgestellt, daß eine Neigung von 38 bis ausreicht, um im allgemeinen bei geradem Stangenmaterial ein Hinauflaufen der Stange an einer durch geneigte Flächen gebildeten V-Form zu verhindern. Mit zunehmender Krümmung oder Ungeradheit einer Stange wächst auch deren

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Tendenz oder Vermögen, an der sie stützenden bzw. führenden oder leitenden Fläche 14- hinaufzulaufen. Dabei ist festzustellen, da3 gerades Material größerer Abmessungen (z.B.mit einer Breite von mehr als 63»5 mm im Ausführungsbeispiel) beide Flächen 17 und 18 überspannt.

Es ist jedoch wichtig, den Unterschied in der Neigung der beiden Flächen 17 und 18 klein zu halten,um bei relativ dünnen Stangen oder Werkstücken eine ausreichende Abstützung für das Werkstück W zu haben. Diese Beschränkung auf einen geringen Unterschied in der Neigung der beiden Flächen be- , grenzt andererseits bei dünnem Stangenmaterial die Tendenz zur Verformung.

In Fig. 3 und 3a ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Wenn aus Gründen räumlicher Begrenzung die Verwendung einer Rolle mit den bereits beschriebenen zusammengesetzten Leitflächen auf einer Hülse 16 erschwert ist, kann die Hülse auch in Ellipsoid-Form 16' ausgebildet sein. Diese kann vor allem auch da vorteilhaft sein, wo für den Eollenkörper 2 bestimmte Gewichtsgrenzen beachtet werden müssen. Es ist weiterhin hervorzuheben, daß mehrere Hülsen in Ellipsoid-Form in verschiedenen Achsen bzw. Ausrichtungen angeordnet werden können, um bei einer Vielzahl solcher Leitflächen eine ausgeglichene Gewichtsverteilung am Umfang des Rollenkörpers 2 zu erreichen.

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Claims

Patentansprüche

1. ) Fördereinrichtung mit einer Anzahl von Förder-

llen zum Vorschub länglicher Werkstücke, beispielsweise Stäbe oder Stangen aus Stahl u. dgl. durch eine Kammer, z.B. durch einen Ofen zur Wärmebehandlung der Werkstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrollen mit Abstützungen bzw. Führungen zur Führung der Werkstücke durch die Kammer ausgestattet sind, daß eine erste stützende bzw. führende Rotationsfläche (6) zur Achse (8) der Förderrolle (2) unter einem Winkel von weniger als 45° geneigt ist, daß eine zweite stützende bzw. führende Rotationsfläche (14) die erste Fläche unter einem Winkel von mehr als 90° schneidet, zur Rollenachse (8) % unter einem Winkel von weniger als 45° geneigt ist und mit einer Einsenkung versehen ist, so daß der Querschnitt der zweiten Rotationsfläche allgemein konkav ist, und daß die zweite Rotationsfläche (14) sich von der Schnittlinie (20) der beiden Rotationsflächen um eine vorbestimmte Ausdehnung nach außen erstreckt und somit bewirkt, daß während des Vorschubes entlang der Fördereinrichtung das längsaxiale Massenzentrum der Werkstücke (W) innerhalb des Bereiches der senkrechten Ausdehnung der beiden Rotationsflächen (6, 14) gehalten ist.

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2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einsenkung in ·· der zweiten Rotationsfläche (14) bestimmt ist durch Rotation einer aus zwei miteinander verbundenen, geraden Linien zusammengesetzten Linie, wobei die erste gerade Linie die erste Rotationsfläche (6) schneidet sowie unter einem Winkel (B) von weniger als 45 zur Rollenachse (8) geneigt ist und wobei die zweite gerade Linie eine größere Neigung besitzt als die erste gerade Linie sowie gegen die Rollenachse (8) unter einem Winkel (0) von weniger als 45° geneigt ist.

3> Fördereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Rotationsfläche (14) eine Lippe aufweist, die bestimmt ist durch Rotation der genannten so verlängerten Linie, daß die zweite gerade Linie in eine sich zu einer Senkrechten zur Rollenachse (8) krümmenden Linie ausläuft, wobei die Neigung der zweiten Rotationsfläche (14) durch die Sehne von der Lippe zur Schnittlinie zwischen der zweiten und der ersten Fläche (14 bzw. 6) bestimmt ist.

4» Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einsenkung in der zweiten Rotationsfläche (14) bestimmt ist durch Rotation einer gekrümmten Linie, die an die erste Rotationsfläche'. (6) anschließt und sich in der V/eise erstreckt, daß die Sehne an der Krümmung von der Schnittlinie mit der ersten Fläche zum Endpunkt der Krümmung mit der ersten Fläche (6) einen Winkel von mehr als 90 bildet und gegen die Rollenachse (B) unter einem V/ink el von weniger als 45° geneigt ist.

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5- Fördereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k en η ζ e i c h η e t , daß die gekrümmte Linie eine zusammengesetzte Krümmung aufweist.

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