DE1902733A1

DE1902733A1 - Rollgang fuer den Transport ferromagnetischer Erzeugnisse

Info

Publication number: DE1902733A1
Application number: DE19691902733
Authority: DE
Inventors: Robert Dubois; Georges Tavernier
Original assignee: USINOR SA
Current assignee: USINOR SA
Priority date: 1968-01-22
Filing date: 1969-01-21
Publication date: 1970-01-02
Also published as: FR1565451A; GB1251893A; NO132313B; LU57770A1; BE726847A; US3610402A; CH484807A; US3693779A; ES362993A1; NO132313C; NL6901006A

Description

PATENTANWÄLTE 84/22 20. Jan. 1969

DR.-ING. WOLFF, H. BARTELS
DR. BRANDES, DR.-ING. HELD
STUHGART-H LANGE STRASSE 51

Reg.-Nr. 121

USINOR S.A., Paris 9^Frankreich)

Rollgang für den Transport ferromagnetischer Erzeugnisse

Die Erfindung betrifft einen Rollgang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferromagnetischen Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachs-e, insbesondere von Stahlstäben von einem Kühlbett zu einer Schneidvorrichtung, mit mindestens zum Teil angetriebenen Rollen, die eine glatte Zylinderfläche bilden und je auf einer Antriebswelle sitzen. Bei den Erzeugnissen ist insbesondere an gewalzten Stahl in Form von Stangen oder Winkelprofilen gedacht.

Bis jetzt hat man zum Transport von Erzeugnissen dieser Art, insbesondere von solchen, die gruppen- oder lagenweise zu transportieren sind, angetriebene Rollen verwendet, welche als glatte Zylinder ausgebildet sind und die Verlagerung der Erzeugnisse durch Reibungskräfte bewerkstelligen. Diese selbstlaufenden Rollen haben einen umso geringeren Wirkungsgrad, je leichter die zu transportierenden Erzeugnisse sind, weil dann der Reibungskoeffizient klein ist, sodaß nan eine große Zahl von Rollen benötigt, um den Transport mit zufriedenstellendem Wirkungsgrad durchführen zu kennen. Bei Erzeugnissen von 90 n> Länge beispielsweise benötigt man gewöhnlich pro Meter «ine Rolle» £» e^gafaen eich somit i» Vergleich au

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dem tatsächlich notwendigen Aufwand ungebührlich hohe Investitions- und Betriebskosten.

Man hat auch schon vorgeschlagen, Erzeugnisse aus Stahl mit Hilfe permanent-magnetischer Rollen zu transportieren. Diese Lösung bringt jedoch praktische Schwierigkeiten mit sich, die sie unbrauchbar machen,insbesondere im Falle gruppenweise zu transportierender Erzeugnisse.

Gemäß einem eigenen Vorschlag läßt sich die Translation der Erzeugnisse auch mit Hilfe einer Rolle aus ferromagnetischem Material durchführen, welche durch einen Motor in Rotation versetzbar ist und mit einer durch elektrischen Gleichstrom erregbaren Spule versehen ist. Insbesondere besteht die Rolle gemäß diesem Vorschlag aus zwei aneinandergrenzenden Stahlteilen, die zwar mechanisch miteinander verbunden sind, jedoch an der Obergangsstelle vom einen zum anderen Teil durch eine zur Aufnahme des zu transportierenden Erzeugnisses bestimmten Rille magnetisch gegeneinander isoliert sind. Ein aus solchen Rollen gebildeter Rollgang ergibt aber nur bei einzeln auftretenden" Erzeugnissen zufriedenstellende Ergebnisse. Wenn es sich dagegen um gruppenweise auftretende Erzeugnisse handelt, beispielsweise um eine Lage von Stangen, die von einem Kühlbett auf den Rollgang aufgegeben wird, treten Schwierigkeiten auf, die mit dem erfindungsgemäßen Rollgang überwunden sind.

Der Erfindung liegt darüberhinaus die Aufgabe zu Grunde, einen Rollgang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferroraagnetischen Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachse zu schaffen, der geringe Investitionsund Betriebskosten verursacht und näßiges Gewicht hat.

Diese Aufgabe ist ausgehend von sinem Rollgang der eingang genannten Art erfindung«g«»Ä& duuren gelöst, da& die Zylin-

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derfläche jeder angetriebenen Rolle in ringförmige Bereiche aufgeteilt ist, welche abwechselnd durch größere Zonen aus ferromagnetischem Material und kleinere Zonen aus unmagnetischem Material gebildet sind, und im Innern jeder Rolle mit Gleichstrom erregbare Spulen so angeordnet sind, daß die Zonen aus ferromagnetischem Material magnetisierbar sind. Vorzugsweise sind die Spulen zumindest im wesentlichen entlang einer Erzeugenden der Zylinderfläche jeder angetriebenen Rolle angeordnet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rollganges weist jede angetriebene Rolle in Achsrichtung aufeinanderfolgende breite und schmale Ringe aus ferromagnetischem bzw. unmagnet'ischem Material mit gleichem Außendurchmesser auf, welche zusammen mit. den ringförmig ausgebildeten, innerhalb der breiten Ringe angeordneten Spulen auf der gemeinsamen, unmagnetischen Antriebswelle befestigt sind. Diese ist zur Aufnahme von Anschlußleitungen für die Spulen zweckmäßigerweise hohl.

Um die besten Ergebnisse zu erzielen, wird der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises so bestimmt, daß sich entlang einer Erzeugenden der Zylinderf.läche für die gruppenweise transportierten Erzeugnisse, namentlich/mit minimalem Querschnitt, eine im wesentlichen einheitliche Anziehungskraft ergibt.

Man stellt überraschenderweise fest, daß es sogar genügt,

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die Spulen am Laufe der Rotation zu erregen, um eine Verlagerung selbst von Erzeugnissen mit sehr großer Länge ohne Rutschen derselbervtiurchfuhren zu können. Insbesondere sorgen die gruppenweise zu je einer Lage zusammengefassten Erzeugnisse durch ihre gegenseitige Berührung für eine Schliessung des magnetischen Feldes in der Weise,

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daß alle Erzeugnisse einer Lage mit einer hinreichenden Kraft von der Rolle angezogen werden. Selbst ein Einzelerzeugnis läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Rollgang · transportieren. Denn sollte es in einer unmagnetischen Zone auf der Rolle aufliegen, so wird es aus dieser labilen Lage bis in eine der ferromagnetischen Zonen rollen.

Wenn die Spulen in den Rollen nicht erregt werden, läßt . sich eine Lage von Erzeugnissen leicht durch Rutschen oder Gleiten auf die Rollen des Rollganges aufgeben. Bei der Beobachtung der magnetischen Verhältnisse stellt man fest, daß das Feld durch die Anwesenheit von metallenen Platten in der Nähe jeder angetriebenen Rolle nicht gestört wird. Diese Platten dienen als Unterlage und zum Auffangen der von der zugeordneten Rolle ablaufenden Endstücke der Erzeugnisse.

Wegen des höheren Wirkungsgrades der angetriebenen elektromagnetischen Rollen gemäß der Erfindung ist es möglich, in einem gegebenen Rollgang die Zahl der angetriebenen Rollen beträchtlich zu verringern, wohingegen bei Verwen- ' dung der bekannten angetriebenen Rollen wegen des Schlupfes keine losen Rollen Verwendung finden konnten. Es ergibt sich daher eine beträchtliche Einsparung an Investitions- und Betriebskosten sowie an Gewicht, wie noch an einem Rechenbeispiel im einzelnen gezeigt werden wird.

Zweckmäßigerweise werden bei einem erfindungsgemäßen Rollgang wenigstens zwei elektromagnetische angetriebene Rollen vorgesehen und diese vorzugsweise so ausgebildet oder angeordnet, daß die unmagnetischen Zonen der einen Rolle nicht mit den unmagnetischen Zonen der anderen Rolle fluchten, daß zwischen den angetriebenen Rollen lose Rollen achsparallel angeordnet sind und daß zu-

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mindest in Transportrichtung hinter jeder elektromagnetischen ,angetriebenen Rolle etwas unterhalb der von den Rollen gebildeten Transportebene eine metallene Platte angeordnet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Rollgang lassen sich die ausgerichteten, eine Lage bildenden Erzeugnisse parallel zu sich selbst, d.h. in ihrer Längsrichtung, verlagern, da das Gleiten der Erzeugnisse aneinander unterbunden wird und die Erzeugnisse ausgerichtet bleiben.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles und eines Anwendungsbeispieles im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine angetriebene Rolle des Ausführungsbeispiels und

Fig. 2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem Kühlbett.

Mit 1 ist eine erfindungsgemäße Rolle in einem Rollgang zum Transport langgestreckter, stangenähnlicher ferromagnetischer Erzeugnisse bezeichnet, welche als glacter Zylinder ausgebildet ist und deren Zylinderfläche in ringförmige Bereiche aufgeteilt ist, welche abwechselnd durch Zonen aus ferromagnetische!!! Material und Zonen aus unmagnetischen Material gebildet sind, sodaß die unraagnetischen Zonen die ferromagnetischen Zonen voneinander trennen. Im Ausführungsbeispiel sind die Zo.ien durch Stahlringe 2,3 und U sowie durch diese trennende Ringe 5 und 6 gebildet, welche «ine größere Breite,abar denselben sex- haben wa© die Stahlringe 2,3 und »». Diese

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trennenden Ringe 5 und 6 bestehen aus unmagnetischem Material und damit die Abnutzung der Zylxnderoberflache der Rolle 1 gleichmäßig ist, wählt man als Material für diese Ringe 5 und 6 zweckmäßigerweise unmagnetischen Stahl.

Innerhalb der ferromagnetischen Stahlringe 2, 3 und 4 sind Ringspulen 7 bzw. 8 bzw. 9 angeordnet, deren Zahl gerade oder ungerade sein kann. Zur Vervollständigung der Rolle sind Endbacken 10 und 11 sowie Ringkerne 12, 13 und 14 vorgesehen. · Alle genannten Teile der Rolle sind auf eine gemeinsame Welle 15 gesteckt, die mittels eines in Fig.2 schematisch angedeuteten gewöhnlichen Elektromotors 16 angetrieben werden kann. Die Welle 15 besteht aus unmagnetischem Stahl und kann hohl sowie mit radialen Bohrungen 17 versehen sein, damit elektrische Anschlußleitungen für die Versorgung der Ringspulen 7,8 und 9 mit Gleichstrom durchgeführt werden können.

Der Zusammenhalt der auf die Welle 15 aufgesteckten Teile wird durch Spannstangen 18 gesichert, von denen beispielsweise drei vorhanden sein können.

Die innere Anordnung der Ringspulen 7, 8 und 9 und ihre VersorgungsSpannung werden unter Berücksichtigung der Erwärmung der Rolle bestimmt.

Aus Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollganges zum gruppen» oder lagenweisen Transport von Erzeugnissen in Verbindung mit einem Kühlbett 19 großer Länge dargestellt, wobei das Ausführungsbeispiel zur Räumung des Kühlbettes von den Erzeugnissen und zu deren Transport bis zu einer nicht dargestellten Schneidvorrichtung für die Erzeugnisse bestimmt ist. Zu dem Kühlbett 19 gehört eine rollenartigs Einrichtung 20 zum Ausrichten der vorderen Stirnseiten der langgestreckten Erzeugnisse, welche auf einet?, eigenen Vorschlag beruht.

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Im Ausführungsbeispiel ist mindestens eine zweite erfindungsgemäße, angetriebene elektromagnetische Rolle vorgesehen. Zwischen den Rollen 1 und I¹ sind lose Rollen so angeordnet, daß deren Achsen parallel zu den Wellen der Rollen 1 und 1'"angeordnet sind. Vorzugsweise unterscheiden sich die Rollen 1 und 1' darin, daß die unmagnetischen Ringe 5 und 6 der Rolle 1 nicht in Transportrichtung mit den unmagnetisehen Ringen 5' und 6· der Rolle I¹ fluchten, sodaß jedes auf beiden Rollen liegende Erzeugnis notwendigerweise in einer ferromagnetischen Zone der einen oder der anderen Rolle liegt» Außerdem ist in Transportrichtung hinter beiden elektromagnetischen angetriebenen Rollen 1 und 1' etwas unterhalb der von den Rollen 1, I¹ und 21 gebildeten Transportebene je eine metallene Platte 22 bzw. 22* angeordnet. Eine einzige manuelle oder automatische Steuerung 2 3 stellt sicher, daß alle elektromagnetischen angetriebenen Rollen durch Elektromotoren 16 gleichzeitig in Rotation versetzt werden und daß die zugehörigen Ringspulen gleichzeitig erregt werden.

Die langgestreckten stangenähnlichen Erzeugnisse werden durch bekannte Einrichtungen 24 vom Kühlbett 19 einzeln durch Verrutschen auf das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollganges aufgegeben. Wenn die Zahl der auf die Rollen 1, l^f und 2i aufgelegten Erzeugnisse zur Bildung einer Lage herkömmlicher Zusammensetzung genügend groß ist, wird durch die Steuerung 2 3 sichergestellt, daß nacheinander die elektromagnetischen Rollen 1 und I¹ in Rotation versetzt werden und die eine Lage bildenden Erzeugnisse auf diesen Rollen magnetisch festgehalten werden, sodaß die Erzeugnisse ohne Rutschen und Wandern auf den losen Rollen 21 vorwärtsbewegt werden.

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Wenn die Erzeugnisse einmal, wie es auf dem Kühlbett geschieht, ausgerichtet sind, so bleiben sie auch im

Verlauf ihrer durch den Transport bewirkten Längsverschiebung ausgerichtet, bis sie beispielsweise in eine Schneidvorrichtung gelangen, sodaß vorteilhafterweise hierdurch Materialverluste verringert oder vermieden werden.

Es sind natürlich mancherlei Änderungen des Ausführungsbeispieles im Rahmen der Erfindung möglich.

Im folgenden werden Zahlenbeispiele gegeben, welche die Vorteile des erfindungsgemäßen Rollganges quantitativ verdeutlichen.

Bei einem Kühlbett von 90 m Länge genügt es, den daneben angeordneten Rollgang mit vier elektromagnetischen Rollen und mit sechzig losen Rollen zu versehen, um Lagen von Stangen aus normalem Flußstahl mit 90 m Länge mit einer Geschwindigkeit von 2,5 m pro Sekunde zu transportieren. Jede Lage kann beispielsweise aus siebzehn Winkelprofilen (25 mm) oder dreizehn Winkelprofilen (UO mm) oder sechzi'g Stück Rundmaterial (12 mm) oder achtunddreißig Stück Rundmaterial (25 mm) gebildet sein.

Jede der elektromagnetischen -Rollen hat eine Länge der Mantellinien von 1000 mm und einen Durchmesser von, 260 mm. Sie sei mit neun ferromagnetischen und acht unmagnetischen Zonen sowie mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Elektromotor versehen.

Bei einem gewöhnlichen Rollgang derselben stündlichen Kapazität wären vierundzechzig gewöhnliche angetriebene Rollen notwendig. Jeder der Antriebsmotoren hat dabei eine Leistungsaufnahme von 2 kW, während die Leistungsaufnahme der Elektromotoren für die erfindungsgemäßen

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Rollen je 9 kW beträgt, zu denen je Rolle zur Erregung der Ringspulen 800 W hinzukommen.

Bei dem erfindungsgemäßen Rollgang ist demnach die gesamte Leistungsaufnahme 4 χ 9 kW + 4 χ 0,8 kW = 39,2 kW, während es bei einem herkömmlichen Rollgang 64 χ 2kW = 128 kW sind.

elektrischer Demnach beträgt die Einsparung an/Leistung bei Verwendung des erf indungsgemäßen Ro'llganges im Vergleich zu einem herkömmlichen Rollgang mit derselben stündlichen Kapazität etwa 70 %.

Außerdem wiegt eine erfindungsgemäße Rolle 350 kp, zu denen 180 kp für das Untersetzungsgetriebe und 250 kp für den Elektromotor hinzukommen, während eine lose Rolle 90 kp wiegt. Demnach ist im vorliegenden Zahlenbeispiel ein Gesamtgewicht von 8,5 Mp anzusetzen, während bei e"inem herkömmlichen Rollgang mit angetriebenen Rollen von gleichem Durchmesser und gleicher Länge mit einem· Einzelgewicht von 410 kp einschließlich des Motors sich ein Gesamtgewicht von 26,2 Mp ergibt, woraus sich eine Gewichtsersparnis von etwa 68 % errechnet.

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Claims

- ίο - Patentansprüche:

1. Rollgang für den gruppenweisen Transport von langge-streckten ferromagnetischen Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachse, insbesondere von Stahlstäben von einem Kühlbett zu einer Schneidvorrichtung, mit mindestens zum Teil angetriebenen Rollen, die eine glatte Zylinderfläche bilden und je auf einer Antriebswelle sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderfläche jeder angetriebenen Rolle (l;l·) in ringförmige Bereiche aufgeteilt ist, welche abwechselnd durch größere Zonen (2,3,Ό aus

" ferromagnetischem Material und kleinere Zonen (5,6) aus unmagnetischem Material gebildet sind und im Innern jeder Rolle (1;1*) mit Gleichstrom erregbare Spulen (7,8,9) so angeordnet sind, daß die Zonen (2,3,U) aus ferromagnetischem Material magnetisierbar sind.

2. Rollgang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (7,8,9) zumindest im wesentlichen entlang einer Erzeugenden der Zylinderfläche jeder angetriebenen Rolle (1;1') angeordnet sind.

3. Rollgang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede angetriebene.Rolle (1;1·) in Achsrichtung auf-

• einanderfolgende breite und schmale Ringe (2,3,»* bzw. 5,6) aus ferromagnetischem bzw. unmagne tischest Material mit gleichem Außendurchmesser aufweist, welche zusammen mit den ringförmig ausgebildeten, innerhalb der breiten Ringe (2,3,H) angeordneten Spulen (7,8,9) auf der gemeinsamen, unmagnetischen Antriebswelle (15) befestigt sind.

4. Rollgang nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises so bestimmt ist, daß sich entlang einer

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Erzeugenden der Zylinderfläche für die gruppenweise transportierten Erzeugnisse, namentlich solche mit minin.alem Querschnitt, eine im wesentlichen einheitliche Anziehungskraft ergibt.

5. Rollgang nach einem der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) zur Aufnahme von Anschlußleitungen für die Spulen (7,8,9) hohl ist.

6. Rollgang nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2 bis 6) aus sich im wesentlichen gleich stark abnützenden Materialien bestehen.

7. Rollgang nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei elektromagnetische, angetriebene Rollen (1;1') vorgesehen und diese vorzugsweise so ausgebildet oder angeordnet sind, daß die unmagnetischen Zonen (5,6) der einen Rolle (1) nicht mit den unmagnetischen Zonen (S'jß¹) der anderen Rolle ("I¹) fluchten, daß zwischen den angetriebenen Rollen (I;!¹) lose Rollen (21) achsparallel angeordnet sind und daß zumindest in Transportrichtung hinter jeder elektromagnetischen ,angetriebenen Rolle (1;1*) etwas unterhalb der von den Rollen (1,1',2I) gebildeten Transportebene eine metallene Platte C22j22') angeordnet ist.

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