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Querfördervorrichtung, insbesondere Kühlbett
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für Stabmaterial oder Bleche mit verringerter Antriebsleistung Die
Erfindung betrifft eine Querfördervorrichtung, insbeern sondere\Knlbett tur stabmateriai
oaer Blecne, mit einem heb- und senkbaren sowie in Förderrichtung querfördernden
Tragrost und mit einem das Fördergut nach einer Querförderbewegung aufnehmenden
Tragrost. Die Querförderbewegung des einen Rostes kann wie bekannt durch eine die
Hebe- und Senkbewegungen überlagernde Längsbewegung des Rostes ausgeführt werden,
jedoch ist beim Querfördern von Stabmaterial durch geeignete Ausbildung und Zuordnung
der Verzahnungen der Rechen auch ein Querfördern allein durch Heben und Senken mindestens
eines Rostes denkbar.
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Die Erfindung behandelt das Problem der Leistungseinsparung im Antrieb
des oder der Tragroste aufgrund einer Leistung verzweigung von einer einzigen Kraftquelle
aus. Hierzu ist es bekannt, das bewegliche Tragrost in Förderrichtung in zwei Hälften
zu unterteilen, deren Antriebe um 1800 zueinander phasenverschoben sind (DE-OS 20
63 942). Eine Realisierung dieses Vorschlages nach der AT-PS 315 069 zeigt, daß
bei einem ausbalancierten System mit zwei phasenverschoben angetriebenen Tragrosten
ein drittes, feststehendes Tragrost zwingend erforderlich ist. Berücksichtigt man
darüber hinaus die Längenausdehnung der Rechen aller Tragroste, so wird klar, daß
an der Nahtstelle zwischen den beweglichen Tragrosten Ungenauigkeiten der gegenseitigen
Zuordnung
der Verzahnungen von Tragrosten bei Querfördervorrichtungen für Stabmaterial zu
erwarten sind, die die Funktionsweise beeinträchtigen können.
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Es sind auch Kühlbetten mit zwei beweglich angetriebenen Tragrosten
bekannt, die wimmlerartig von einem einzigen Antrieb aus angetrieben sind (DE-PS
477 572). Bei jedem Förderschritt muß jedoch ein jedes Tragrost die Gesamtheit des
Fördergutes anheben, so daß die zu installierende Leistung von einer hohen Auflast
maßgebend bestimmt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Querfördervorrichtung
der eingangs angegebenen Art mit verringerter Antriebsleistung zu schaffen, die
wie das wimmlerartig arbeitende Kühlbett mit zwei Tragrosten auskommt, deren zu
installierende Antriebsleistung jedoch niedriger ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.
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Durch die Gesamtheit der gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruches
1 wird erreicht, daß wegen der gegenläufigen Schwenkbarkeit der beiden Tragroste
um an den Enden der Querfördervorrichtung angeordnete waagerechten Schwenkachsen
jedes Tragrost bei seiner Hubbewegung nur etwa die Hälfte der Gesamtheit des Fördergutes
anzuheben braucht, weil an dem jeweils gegenüberliegenden Ende der Querfördervorrichtung
Fördergut durch Absenken des anderen Rostes übergeben wird. Mit anderen Worten:
Wenn beide Tragroste in einer sich deckenden Anfangslage stehen und das Fördergut
gemeinsam tragen, wird das Fördergut an einem Ende der Querfördervorrichtung durch
das einseitige Aufwärtsschwenken eines Tragrostes übernommen und durch das einseitige
Abwärtsschwenken des anderen Tragrostes am gegenüberliegenden Ende der Querfördervorrichtung
von dem hier quasi unbeweglichen erstgenannten Tragrost übernommen, das dann den
Querförderschritt bewirkt. Um diesem Tragrost dann den Rückgang
zu
ermöglichen, wird das zuvor abgesenkte, am Querförderschritt nicht beteiligte Tragrost
unter Anheben der anderen Hälfte des Fördergutes leistungsverzehrend aufwärts bewegt.
Innerhalb eines Arbeitszyklus ist somit die gesamte Auflast in zeitlicher Aufeinanderfolge
jeweils nur zur Hälfte anzuheben, so daß sich die erforderliche Antriebsleistung
auf die Hälfte der Antriebsleistung vermindert, die beim wimmlerartig arbeitenden
Kühlbett mit zwei bewegten Tragrosten erforderlich ist.
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Die Vorteile der Querfördervorrichtung gemäß der Erfindung sind folgende:
1. Die Tragroste sind wegen der Gegenläufigkeit ihrer Hebe-und Senkbewegungen des
Antriebes von einer einzigen Kraftquelle aus kräftemäßig ausbalanciert, wie beim
wimmlerartig arbeitenden Kühlbett mit einem einzigen Antrieb.
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2. Beim Aufwärtsgang eines Tragrostes wird nur eine Kraft benötigt,
die der halben Auflast entspricht. Da die Tragroste mit Phasenverschiebung nacheinander
aufwärts gehen, ist damit die zu installierende Antriebsleistung halbiert.
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3. Die auch gegenüber einer Querfördervorrichtung mit einem festen
Tragrost halbierte erforderliche Leistung bringt eine größere Kostenersparnis bei
den Antriebselementen mit sich, da diese für eine kleinere Hublast ausgelegt werden
können.
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4. Die auftretenden Stöße, die besonders bei Wendekühlbetten stark
auftreten, werden ebenfalls halbiert. Deshalb bietet sich die Bauart gemäß der Erfindung
besonders als Wendekühlbett an.
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5. Bei einem Antrieb der Querfördervorrichtung von einem
Motor
aus über eine einzige Antriebs-Exzenterwelle mit einer Zugstange zum Antrieb eines
Winkelhebels an einer von der Antriebswelle entfernt liegenden Stelle nach wird
Patentanspruch 3 und 4/die Zugstange ausschließlich auf Zug beansprucht im Gegensatz
zum Stand der Technik nach der AT-PS 315 069), so daß der Querschnitt der Zugstange
nicht auf -Knickung berechnet zu werden braucht.
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Es empfiehlt sich, die Heb- und Senkeinrichtung für das querförderne
Tragrost in nächster Nähe des das Fördergut aufnehmenden Endes des Rostes anzuordnen,
da dieses Tragrost-zur Aufnahme von Fördergut aus einem benachbarten Auflaufrollgang
in der Regel einer Längsverstellung bedarf, für die die Hebe- und Senkeinrichtung
benutzt werden kann.
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Die Erfindung ermöglicht es, wenn eine große Kühlbettbreite erforderlich
ist, mehrere Querfördervorrichtungen gemäß der Erfindung in Förderrichtung hintereinander
anzuordnen, und zwar in spiegelbildlicher Anordnung, bezogen auf die jeweilige Nahtstelle
zwischen zwei Systemen, wobei die jeweils benachbarten funktionell entsprechenden
Tragroste gelenkig miteinander gekuppelt sind. Die hintereinander geschalteten Systeme
sind dann tragrostweise nur an einem Ende festgelegt, so daß sich Längenänderungen
der Rechen durch Hitzeeinwirkung nur nach einer Richtung und gleichmäßig auswirken
können.
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Dies gilt im übrigen auch für die Einheit eines Systems.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Rechenkühlbett
für Feinstahl dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch das Kühlbett
bei gleichem Höhenniveau der Tragroste, Fig. 2 einen Querschnitt nach Fig. 1 mit
angehobenem
linken Ende des einen Tragrostes und abgesenktem rechten
Ende des anderen Tragrostes, Fig. 3 den Querschnitt nach Fig. 1 mit abgesenktem
linken Ende des einen Tragrostes und angehobenem rechten Ende des anderen Tragrostes,
Fig. 4 verschiedene Relativlagen der beiden verkürzt bis 7 dargestellten Tragroste
während eines Arbeitszyklus, und Fig. 8 schematische Darstellungen zweier hintereinander
bis 10 geschalteter Fördersysteme mit gemeinsamem Antrieb.
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Das in Fig. 1 bis 3 dargestellte Rechenkühlbett ist zwischen einem
Auf laufrollgang A und einem Ablaufrollgang B angeordnet. Der Auflaufrollgang A
besteht wie bekannt- aus motorisch angetriebenen Rollen 1, einer Führungsrinne 2
und heb- und senkbaren Bremsschiebern 3 zum Abbremsen und Auswerfen der mit relativ
großer Geschwindigkeit in den Rollgang einlaufenden Walzstäbe in eine Rutschrinne
4, in der sie zur Ruhe kommen. Zum Ausheben eines Walzstabes aus der Rutschrinne
4 dient ein Tragrost 5, das über Stützen 6 mit Unterzug 8a und Stützen 7 mit Unterzug
8b abgestützt ist, und zwar tragen die Unterzüge 8a in gewissen Abständen Kurbellager
9, die erste Exzenter 10a einer einzigen Antriebs-Exzenterwelle 10 umschließen.
Die Unterzüge 8b an dem dem Auflaufrollgang A abgewandten Ende des Kühlbettes liegen
in bestimmten Abständen auf ortsfesten Stützrollen 11 schwenkbar und längsbeweglich
auf. Da das Tragrost 5 am linken, dem Auflaufrollgang A zugewandten Ende durch den
Umlauf der ersten Exzenter 10a gehoben und gesenkt wird, ist es zugleich das Tragrost,
das den Querförderschritt zum Transport der Walzstäbe von links nach rechts bewirkt.
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Das andere Tragrost 12 ist am linken Ende über Stützen 13, die Teile
der Richtplatte 13a sind, und einen Unterzug 14 auf horizontalen Achsen 15a von
Lagerböcken 15 schwenkbar abgestützt, wogegen es am rechten Ende über Stützen 16
und einen Unterzug 17 auf heb- und senkbaren Hubrollen 18 abgestützt ist. Die Hubrollen
18 sind von Winkelhebeln 20 getragen, die auf Schwenkachsen 19a von Lagerböcken
19 gelagert sind, auf denen auch die ortsfesten Stützrollen 11 des in Förderrichtung
reversierend bewegten Tragrostes 5 gelagert sind.
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Die Winkelhebel 20 sind über Zugstangen 21 an zweite Exzenter lOb
der Antriebs-Exzenterwelle 10 angeschlossen, die gegenüber den ersten Exzentern
10a um etwa 900 in Drehrichtung vorlaufend winkelversetzt sind. Die Drehrichtung
der Hauptantriebswelle 10 ist in Fig. 1 durch den Pfeil D angegeben. Die einzige
Antriebs-Exzenterwelle 10 ist im übrigen in Lagerböcken 24 drehbar gelagert und
wird von einem einzigen Motor M angetrieben, wie in Fig.2 schematisch dargestellt.
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Die nach rechts transportierten Walzstäbe werden am rechten Ende des
Kühlbettes von Hubwagen 25 aus den Rasten des hochgesteuerten Tragrostes 12 durch
Anheben der Fahrbahnen 26 über die Hubwelle 27 ausgehoben (Fig. 3). Der Hubwagen
25 wird mit Hilfe der Verfahrwelle 28 über den Auslaufrollgang B mit den Rollgangsrollen
29 verfahren, wonach der Hubwagen wieder abgesenkt wird und die ausgehobenen Walzstäbe
auf die Rollen 29 abgelegt werden.
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Die Wirkungsweise des Kühlbettes nach Fig. 1 bis 3 ist folgende: Ausgangspunkt
eines Arbeitszyklus sei Fig. 1, in der die beiden Tragroste 5 und 12 auf gleichem
Höhenniveau dargestellt sind und das Walzgut gemeinsam tragen.
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Die Lager 9 der Exzenter 10a der Antriebswelle 10 stehen mit Rücksicht
auf die Drehrichtung D der Antriebswelle auf 900 vor oberem Totpunkt, wobei die
zweiten Exzenter 1Ob zum Bewegen der Zugstangen 21 auf oberem Totpunkt stehen. Dies
bedeutet, daß das reversierend in Förderrichtung bewegliche Tragrost 5 an seinem
linken Ende in seiner mittleren Schwenklage um seine ortsfesten Stützrollen 11 steht,
wogegen das andere Tragrost 12 in der mittleren Schwenklage um die Schwenkachsen
15a steht.
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Trotz der Versetzung der Exzenter 10a und 1Ob um nur 900 sind die
beiden Tragroste 5 und 12 - was ihre gegensinnigen Schwenkbewegungen um ihre an
den Enden angeordnete Schwenklagerungen 15a bzw. 11 angeht - von ihren Hebe-und
Senkeinrichtungen (Exzenter 10a bzw. Hubrollen 18) gegenläufig angetrieben. Der
gegenseitigen Zuordnung der Tragroste nach Fig. 1 entspricht im übrigen Fig. 4,
aus der ersichtlich ist, daß der Hubrechen 5 an seinem linken Ende während eines
Arbeitszyklus die Ortskurve 5L und an seinem rechten,nur längsbeweglich abgestützten
Ende die flache Ortskurve 5R durchläuft.
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Wenn nach Fig. 2 die Antriebswelle 10 um 900 gedreht ist, gehen die
Exzenter 10a in oberen Totpunkt, wobei aufgrund des Kurbelantriebes des Tragrostes
5 ein Teil des Förderschrittes nach rechts ausgeführt ist, wie Fig. 5 zeigt.
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Das Tragrost 5 hebt dabei jedoch rechnerisch nur die Hälfte der über
die Länge verteilten Walzstäbe leistungsverbrauchend auf ein höheres Niveau an,
da es um die Stützrollen 11 nur eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführt und
gleichzeitig aufgrund einer Bewegung der Zugstangen 21 nach rechts die Hubrollen
18 und damit das Tragrost 12 am rechten Ende der Vorrichtung ohne Leistung zu verbrauchen
abwärts gehen. Die quasi geradlinige Ortskurve des Rostes 12 ist in Fig. 5 rechts
mit 12R bezeichnet. Beim Absenken des Tragrostes 12 an seinem rechten Ende wird
das Walzgut auf das rechte Ende des Tragrostes 5 abgelegt, um von dessen Förderbewegung
nach der Orts-
kurve 5R einen Förderschritt weiterbewegt zu werden.
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Es ist eine Besonderheit des neuartigen Antriebsmechanismus gemäß
der Erfindung, daß beide Tragroste 5 und 12, obwohl sie um an entgegengesetzten
Enden angeordnete Schwenkachsen 15a bzw. 11 gegensinnige Schwenkbewegungen ausführen,
bei der Konstellation der Walzgut-Ubergabe nach Fig. 2 gegenüber ihrer ursprünglichen
horizontalen Lage um den Winkel d nach rechts abfallend verlaufen.
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Fig. 6 zeigt eine sich im Durchlauf des Antriebes einstellende gleiche
Höhenlage beider Roste 5 und 12 nach erfolgtem Förderschritt. Wenn die Antriebswelle
10 sich gegenüber Fig. 2 um 1800, d. h. bezogen auf Fig. 1 um 2700, gedreht hat,
ist das Tragrost 5 am linken Ende der Vorrichtung voll abgesenkt, um das auf dem
Tragrost 12 aufliegende Walzgut zu unterfahren, wie Fig. 7 zeigt. Damit das Tragrost
5 seinen Rückhub nach links auch an seinem rechten Ende ungehindert ausführen kann,
wird das Tragrost 12 mit dem Abwärtsgehen des Tragrostes 5 auf der linken Seite
hochgesteuert. In dieser Situation können im Ausführungsbeispiel drei Walzstäbe
durch den Hubwagen 29 ausgetragen werden (Fig. 3).
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Nach 36O0-Drehung der Antriebswelle 10 stellt sich wiederum die Ausgangslage
nach Fig. 1 bzw. 4 ein.
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Es ist verständlich, daß während des dargestellten Arbeitszyklus das
Tragrost 5 bei seinem Aufwärtsgang aufgrund der Schwenkbewegung um die Stützrollen
11 die am rechten Ende des Kühlbettes befindlichen Walzstäbe nicht oder kaum anzuheben
hat, so daß die Antriebselemente für das Tragrost 5 nur etwa für die halbe Last
auszulegen sind, und daß das Tragrost 12 in der Phase zwischen Fig. 2 und 3 bzw.
5 bis 7 wegen seiner Schwenkbewegung um die Schwenkachse 15a auf der linken Seite
kaum und überwiegend auf der rechten Seite des Kühlbettes Walzgut anzuheben hat.
Diese zeitliche Aufeinanderfolge einer leistungsverzehrenden ubarbeit links
und
rechts bringt es mit sich, daß die zu installierende Leistung des Motors M niedriger
sein kann wie bei den bisher bekannten Hubrechensystemen.
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In Fig. 8 bis 10 ist schematisch die Verbreiterung einer Querfördervorrichtung
gemäß der Erfindung durch ein in Förderrichtung nachgeordnetes System in spiegelbildlicher
Anordnung dargestellt, wobei hinsichtlich der Anzahl der hintereinander angeordneten
Systeme keine Beschränkung besteht. Die spiegelbildliche Anordnung ist bezogen auf
die Nahtstelle N zwischen benachbarten Systemen. Die spiegelbildliche Anordnung
benachbarter Systeme gemäß der Erfindung bringt es mit sich, daß die Ubergabe von
Walzstäben oder Blechen über die Nahtstelle erfolgen kann, ohne daß es eines dritten
und ortsfesten Zwischen-Tragrostes im Bereich der Nahtstelle bedarf, wie es sich
aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt.
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Die Einstellung der Tragroste 5, 12 und 5', 12' eines zusätzlichen
Systems nach Fig. 8 entspricht der Konstellation eines Systems nach Fig. 1. Durch
Verwendung der gleichen Bezugszeichen für die schematische Darstellung in Fig. 1
bis 10 ist die schematische Darstellung verständlich. So erkennt man in Fig. 1 die
an der Schwenklagerung des Rostes 12 beteiligten Teile 13, 14 und 15a am linken
Ende sowie den Winkelhebel 20 mit den Hubrollen 18 am rechten Ende vor der Nahtstelle
N.
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Dem funktionell entsprechenden Tragrost 12' des zusätzlichen Systems
ist am linken Ende wegen der spiegelbildlichen Anordnung ebenfalls ein Winkelhebl
20 mit Hubrollen 18 zugeordnet, wobei am rechten Ende dieses Tragrostes 12' im Ausführungsbeispiel
keine Pendelstützen 13, 14, 15a vorgesehen sind, sondern ortsfeste Stützrollen 31.
Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die von den Exzentern 1Ob der einzigen
Antriebswelle 10 ausgehenden Zugstangen 21 bis in den Bereich des
zusätzlichen
Systems -5', 12' verlängert sind und am rechten Ende dieses Systems Winkelhebel
30 mit Hubrollen 32 die Funktion einer hier an sich denkbaren zweiten Antriebs-Exzenterwelle
10 ersetzen. Die Auflagerung des zusätzlichen Tragrostes 12' ausschließlich auf
Rollen 18 bzw. 31 bedingt es, daß die funktionell entsprechenden benachbarten Tragroste
12 und 12' über eine Koppelstange 33 (Fig. 9 oben) gelenkig miteinander verbunden
sind.
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Die funktionell entsprechenden benachbarten Tragroste 5 und 5', die
den Förderhub ausführen, liegen im Bereich der Nahtstelle N auf den Stützrollen
11 längsverschieblich auf. Das linke Ende des Tragrostes ist wie in Fig. 1 über
die Stützelemente 6 und 8a an die ersten Exzenter 10a der Kurbelwelle 10 angeschlossen.
Das Heben und Senken des zusätzlichen Tragrostes 5' an dessen rechtem Ende erfolgt
über die verlängerte Zugstange 21 über Winkelhebel 30 mit Hubrollen 32 gleichlaufend
mit dem Heben und Senken des linken Endes des Tragrostes 5.
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Daher wird die Zugstange 21 in der Verlängerung vor den Winkelhebeln
30 zur Druckstange. Auch die Tragroste 5 und 5' müssen bei gemeinsamen Antrieb zur
Ausführung des Querförderhubes über eine Koppelstange 34 (Fig. 9 unten) gelenkig
miteinander verbunden sein.
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In Fig. 9 und 10 sind die Tragroste 12 mit 12' sowie 5 mit 5' untereinander
getrennt dargestellt, wobei jeweils nur die Antriebs- und Stützmittel gezeigt sind,
die den funktionell entsprechenden benachbarten Tragrosten zugeordnet sind. So ist
aus Fig. 9 oben erkennbar, daß die Tragroste 12 und 12' nach einer 900-Drehung der
Antriebswelle 10 im Bereich der Nahtstelle N nach unten einknicken. Gleichzeitg
werden die Tragroste 5 und 5' an den linken und rechten äußeren Enden angehoben
und führen den Querförderhub H aus, entsprechend der Darstellung in Fig. 5. Nach
weiterer 18O0-Drehung der
Antriebswelle 10 gibt sich die Konstellation
der Tragroste nach Fig. 10 entsprechend Fig. 7, wonach bei 3600-Drehung der Antriebswelle
10 alle Tragroste in die gleiche Höhenlage nach Fig. 8 zurückkehren. Das Ausführungsbeispiel
einer verlängerten Querfördervorrichtung nach Fig. 8 bis 10 ist erkennbar gegen
die Längenzunahme der Hubrechen unter Hitzeeinwirkung unempfindlich, weil nur die
Roste 5 und 12 am linken Ende gegenüber den ersten Exzentern 10a bzw. den Schwenkachsen
1Sain Längsrichtung definiert festgehalten, an anderen Stützstellen jedoch rollend
abgestützt sind, so daß sich die Verlängerungen der Rechen unter Hitzeeinwirkung
nur in eine Richtung einstellen können.
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