DE1902733C - Rollengang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferromagnetischen Erzeugnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollengang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferro-Biagnetischen Erzeugnissen in Richtung ilver Längsgchse mit angetriebenen Rollen, die je auf einer Antriebswelle sitzen, eine glatte Zylinderfläche bilden, welche in zwei Gruppen von ringförmigen Bereichen mit unterschiedlicher axialer Erstreckung Aufgeteilt sind, wobei schmälere und breitere Befeiche abwechselnd aufeinander folgen und die eine Gruppe aus einem ferromagnetischen, die andere aus einem unrnagnetischen Material besteht, und in ihrem Inneren Spulen aufweisen, mittels derer die Zonen *us ferromagnetische!!! Material magnetisie rbar sind.

Rollengänge für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferromagnetischen Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachse, insbesondere zum Transport von Stahlstäben von einem Kühlbett zu einer Schneidvorrichtung, nutzen in der Regel nur die Reibungskräfte zwischen den zu transportierenden Erzeugnissen und der Mantelfläche der angetriebenen, zylindrischen Rollen aus. Der Wirkungsgrad solcher Rollgänge ist vor allem dann sehr gering, wenn das Gewicht der zu transportierenden Erzeugnisse pro Längeneinheit niedrig ist. Außerdem macht die geringe Förderkraft der einzelnen Rollen die Anordnung der angetriebenen Rollen in relativ kleinen Abständen erforderlich, was den Aufwand für den Rollgang beträchtlich erhöht.

Für den gruppenweisen Transport ist auch ein Rollengang bekannt, in dessen angetriebenen Rollen je ein ortsfester Elektromagnet angeordnet ist, dessen Feld die hohizylindrische Ro..e im Bereich der Auflage der ferromagnetische!*. Körper durchdringt und dadurch diese gegen die Manteüläche der Rolle zieht. Auf diese Weise kann zwar die Förderkraft der Rolle erhöht werden. Die Rolle muß jedoch, damit das Magnetfeld sie durchdringen kann, aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff bestehen. In den meisten Fällen können wegen der Kosten und des Verschleißes solche Rollen nicht angewendet werden. Außerdem verursacht die ortsfeste Lagerung des Elektromagneten in der Rolle einen zusätzlichen Aufwand.

Die Nachteile des aus einem nicht magnetisierbaren Metall bestehenden Rollenmantels und des Drtsfesten Elektromagneten sind bei einer bekannter Förderrolle dadurch beseitigt, daß die Erregerspule des Elektromagneten konzentrisch zur Drehachse angeordnet und nahezu vollständig von magnetisch leitendem Material umgeben ist. Der magnetische Kreis ist nur in der Mitte der äußeren Mantelfläche, welche eine V-förmige Ringnut bildet, durch einen schmalen Ring unterbrochen, der in der Quermittelebene der Erregerspule liegt und diese außen umfaßt. Die Trnnsportkraft, die von der Rolle auf einen zu transportierenden Körper ausgeübt wird, entsteht bei dieser Rolle dadurch, daß dieser Körper den magnetischen Kreis schließt, also den schmalen Ring überbrückt. Schon die Form der Mantelfläche macht die Verwendung eindr solchen Rolle für den gruppenweisen Transport von ferromagnetischen Erzeugnissen unmöglich. Aber auch bei einer kreiszylindrischen Mantelfläche wäre ein gruppenweiser Transport nicht möglich, weil nur auf denjenigen Gegenstand, der den magnetischen Kreis schließt, eine hohe Förderkraft ausgeübt wird, während die auf die übrigen Gegenstände ausgeübte Förderkraft lediglich von der gewichtsbedingten Reibung erzeugt wird.

Nach dem gleichen Prinzip i&t der magnetische Kreis bei einer anderen bekannten Förderrolle ausgebildet, welche eine kreiszylindrische Mantelfläche besitzt und aus mehreren gleich ausgebildeten, gleichachsig angeordneten Teilstücken zusammengesetzt sein. Auch hier wird aber nur auf diejenigen Erzeugnisse eine erhöhte Förderkraft ausgeübt, welche den magnetischen Kreis oder, sofern mehrere Teilstücke vorgesehen sind, die magnetischen Kreise schließen.

ίο Auf diejenigen Erzeugnisse, welche auf den magnetisch leitenden Ringzonen der Rolle aufliegen, wird nur die gewichlsbedingte Reibung ausgeübt. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Rolle besteht darin, daß Permanentmagnete verwendet werden,

*5 daß also die magnetisch bedingte Haftung nicht beseitigt werden kann, wenn die Erzeugnisse, beispielsweise am Ende des Rollenganges, quer zu ihrer Längsrichtung vom Rollengang herunter geschoben werden sollen. Wenn bei dieser Verschiebebewegung

ac noch eine magnetische Haftung vorhanden ist, kann es, insbesondere bei dünnen Erzeugnissen, zu Verbiegungen kommen.

Schließlich ist noch eine Elektromagnetrolle zum Transport von Blechen in hängendem Zustand bekannt, bei der auf einer magnetisierbaren Welle eine gerade Anzahl von aus je zwei Polscheiben und einem Distanzrohr mit letzteres umfassender Magnetspule unter Einbeziehung der Welle für den Kraftlinienfluß gebildeten Magneten aufgereiht sind. Zwisehen den Polscheiben ist je eine mit der Außenmantelfläche der Polscheiben bündig abschließende und die zugeordnete Magnetspule aufnehmende Hülse aus einem magnetisch nicht leitenden Material angeordnet, wobei die axiale Länge der Hülsen wesentlich größer ist als die in axialer Richtung gemessene Dicke der Polscheiben im Bereich deren äußerer Mantelfläche. Für den Transport von Erzeugnissen, deren in axialei Richtung der Rolle gemessene Abmessung kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Polscheiben, was für alle stabförmigen Erzeugnisse der Fall ist, ist eine solche Transportrolle ungeeignet. Zum einen ist die erreichbare Förderkraft dann, wenn die zu transportierenden Erzeugnisse die magnetischen Kreise nicht schließen können, sehr gering. Zum anderen verschiebt die magnetische Anziehungskraft Erzeugnisse wie beispielsweise Stahlstäbe quer zu der gewünschten Transportrichtung zu den magnetisierten Polscheiben hin. Eine solche Parallelverschiebung der ;£u trans-

£o portierenden Erzeugnisse ist aber in der Regel beim gruppenweisen Transport nicht tragbar, da sie dazu führen kann, daß Verformungen der Erzeugnisse auftreten und die Gruppen in Unordnung geraten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollengang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferromagnetischen Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachse zu schaffen, der auf alle Erzeugnisse der Gruppe eine relativ hohe und wenigstens nahezu gleich große Förderkraft auszuüben vermag, ohne gleichzeitig auch eine Querverschiebung der Erzeugnisse hervorzurufen.

Bei einem Rollengang der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Spulenmantel bildenden breiten Bereiche

6j aus dem ferromagnetischen Material und die zwischen den Stirnflächen der Spulen liegenden schmalen Bereiche aus dem unmagnetischen Material bestehen. Im Gegensatz zu den bekannten Rollen ist. bei den

Rollen dieses Rollenganges der magnetische Kreis Il sowie Ringkerne 12, 13 und 14 vorgesehen, Alle zweimal unterbrochen, nHinlich durch die schmalen genannten Teile der Rolle sind auf eine gemeinsame Bereiche. Die zu transportierenden Erzeugnisse kön- Welle 15 gesteckt, die mittels eines in Fig. 2 scheuen deshalb den magnetischen Kreis nicht wie bei matisch angedeuteten gewöhnlichen Elektromotors ilen vorbekannten Rollen schließen. Dieses im 5 16 angetrieben werden kann. Die Welle 15 besteht Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen aus unmagnetischem Stahl und kann hohl sowie mit stehende Prinzip bietet den Vorteil, daß trotz einer radialen Bohrungen 17 versehen sein, damit elekuusreichfciid hohen Haftung der zu transportierenden trische Anschlußleitungen für die Versorgung der Erzeugnisse an der Rolle keine Kräfte auftreten, Ringspulen 7, 8 und 9 mit Gleichstrom durchgeführt welche die zu transportierenden Erzeugnisse in Achs- io werden können.

richtung der Rolle zu verschieben suchen. Dies ist Der Zusammenhalt der auf die Welle 15 aufgedadurch bedingt, daß sich auf der Mantelfläche der steckten Teile wird durch Spannstangen 18 gesichert, Rolle ein in Richtung der Mantellinien verlaufendes, von denen beispielsweise drei vorhanden sein können. über die gesamte Länge jedes breiten Bereiches Die innere Anoidnung der Ringspulen 7, 8 und 9 nahezu gleichbleibendes magnetisches Feld ausbildet, 15 und ihre Versorgungsspannung werden unter Berückwai noch dadurch unterstützt werden kann, daß man sichtigung der Erwärmung der Rolle bestimmt,
die breiten Bereiche mit einer verhältnismäßig ge- Aus F i g. 2 ist das Ausführungsbeispiel des erringen Wandstärke ausbildet. findungsgemäßen Rollenganges zum gruppen- oder

Vorteilhafterweise werden die Bereiche aus ein- lagenweisen Transport von Erzeugnissen in Verzelnen Ringen gebildet, wobei die Spulen innerhalb 20 bindung mit einem Kühit-stt 19 großer Länge dargeder breiten Ringe oder Hülsen angeordnet sind. Die stellt, wobei das Ausführungsbeispiel zur Räumung Antriebswelle, mit welcher die Ringe und die Spulen des Kühlbettes von den Erzeugnissen und zu deren verbunden sind, besteht hierbei aus einem unmagne- Transport bis zu einer nicht dargestellten Schneidtischen Material. Für diese Merkmale wird kein vorrichtung für die Erzeugnisse bestimmt ist. Zu selbständiger Schutz beansprucht, weil sie bereits 35 dem Kühlbett 19 gehört eine rollenartige Einrichdurch die eingangs erwähnten Rollen bekannt sind. tung 20 zum Ausrichten der vorderen Stirnseiten der

Zweckmäßigerweise werden bei dem Rollgang langgestreckten Erzeugnisse, welche auf einem eige-

wenigstens zwei angetriebene Rollen vorgesehen und nen Vorschlag beruht.

diese so angeordnet, daß die schmalen Bereiche der Im Ausführungsbeispiel ist mindestens eine zweite

einen Rolle nicht mit den schmalen Bereichen der 30 angetriebene elektromagnetische Rolle 1'vorgesehen,

anderen Rolle fluchten, daß zwischen den angetrie- Zwischen den Rollen 1 und 1' sind lose Rollen 21

benen Rollen lose Rollen achsparallel angeordnet so angeordnet, daß deren Achsen parallel zu den

sind und daß zumindest in Transportrichtung hinter Wellen 15 der Rollen 1 und 1' angeordnet sind. Vor-

jeder angetriebenen Rolle etwas unterhalb der von zugsweise unterscheiden sich die Rollen 1 und 1'

den Rollen gebildeten Transportebene eine metallene 35 darin, daß die unmagnetischen Ringe 5 und 6 der

Platte angeordnet ist. Rolle 1 nicht in Transportrichtung mit den unmagne-

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines tischen Ringen 5' und 6' der Rolle Γ fluchten, so

durch die Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- daß jedes auf beiden Rollen liegende Erzeugnis not-

spieles und eines Anwendungsbeispieles im einzelnen wendigerweise in einer ferromagnetischen Zone der

erläutert. Es zeigt 40 einen oder der anderen Rolle liegt. Außerdem ist in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine angetriebene Transportrichtung hinter beiden elektromagnetischen

Rolle des Ausführungsbeispiels und angetriebenen Rollen 1 und 1' etwas unterhalb der

F i g. 2 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf von den Rollen 1, 1' und 21 gebildeten Transport-

das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem ebene je eine metallene Platte 22 bzw. 22' angeord-

Kühlbett. 45 net. Eine einzige manuelle oder automatische Steue-

Mit 1 ist eine Rolle in einem Rollengang zum rung 23 stellt sicher, daß alle e'ektromagnetischen Transport langgestreckter, stangenähnlicher ferro- angetriebenen Rollen durch Elektromotoren 16 magnetischer Erzeugnisse bezeichnet, welche als gleichzeitig in Rotation versetzt werden und daß die glatter Zylinder ausgebildet ist und deren Zylinder- zugehörigen Ringspulen gleichzeitig erregt werden, fläche in ringförmige Bereiche aufgeteilt ist, w,\d.i 50 Die langgestreckten stangenähnlichen Erzeugnisse abwechselnd durch Zonen aus ferromagnetischem werden durch bekannte Einrichtungen 24 vom Kühl-Material und Zonen aus unmagnetischen Material bett 19 einzeln durch Verrutschen auf das Ausfühgebildet sind, so daß die unmagnetischen Zonen die rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollganges aufferromagnetischen Zonen voneinander trennen. Im gegeben. Wenn die Zahl der auf die Rollen 1, 1' und Ausführungsbeispiel sind die Zonen durch Stahl- 55 21 aufgelegten Erzeugnisse zur Bildung einer Lage ringe 2, 3 und 4 sowie durch diese trennende Rings. 5 herkömmlicher Zusammensetzung genügend groß ist, und 6 gebildet, welche eine größere Breite, aber den- wird durch die Steuerung 23 sichergestellt, daß nachselben Außendurchmesser haben wie die Stahl- einander die elektromagnetischen Rollen 1 und 1' in ringe 2, 3 und 4. Diese trennenden Ringe S und 6 Rotation versetzt werden und die eine Lage bildenbestehen aus unmagnetischem Material und damit 60 den Erzeugnisse auf diesen Rollen magnetisch festdie Abnutzung der Zylinderoberfläche der Rolle 1 gehalten werden, so daß die Erzeugnisse ohne Rutgleichmäßig ist, wählt man als Material für diese sehen und Wandern auf den losen Rollen 21 vor· Ringe 5 und 6 zweckmäßigerweise unmagnetischen wärtsbewegt werden.
Stahl. Wenn die Erzeugnisse einmal, wie es auf dem

Innerhalb der ferromagnetischen Stahlringe 2, 3 65 Kühlbett 19 geschieht, ausgerichtet sind, so bleiben und 4 sind Ringspulen 7 bzw. 8 bzw. 9 angeordnet, sie auch im Verlauf ihrer durch den Transport bedeten Zahl gerade oder ungerade sein kann. Zur wirkten Längsverschiebung ausgerichtet, bis sie beiVervollständigung der Rolle sind Endbacken 10 und spielsweise in eine Schneidvorrichtung gelangen, so

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daß vorteilhafterweisc hierdurch Materialwrluste verringert oder wcrmieden weiden.

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

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

Bei einem Kühlbett von 90 m Länge genügt es, den daneben angeordneten Rollengang mi", 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 (40mm) oder sechzig Stück Rundmaterial (12 mm) oder achtunddreißig Stück Rundrrnterjal (25 mm) gebildet sein.

Jede der elektromagnetischen Rollen hat eine ao Länge der Mantcllinien von 1000 mm und einen Durchmesser von 260 mm. Sie sei mit neun ferromagnetischen und acht uninagrietischen Zonen sowie mit einem Untersetzungsgetriebe und einem Elektromotor versehen. . »5

Bei einem gewöhnlichen Rollengang derselben stündlichen Kapazität wären vierundsechzig gewöhnliche angetriebene Rollen notwendig. Jeder der Antriebsmotoren hat dabei eine Leistungsaufnahme von 2 kW, während die Leistungsaufnahme der Elektromotoren für die erfindung!>gemä3en Rollen je 9 kW beträgt, zu denen je Rolle zur Erregung der Ringspulen 800 W hin/.ukommen.

Bei dem Rollengang ist demnach die gesamte Leistungsaufnahme 4 X 9 kW + 4 X 0,8 kW = 39,2 kW, während es bei einem herkömmlichen Rollgang 64 X 2 I.W = 128 kW sind. Demnach beträgt die Einsparung an elektrischer Leistung bei Verwendung des erfindungsgernäßen Rollganges im Vergleich zu einem herkömmlichen Rollgang mit derselben stündlichen Kapazität etwa 7O°/o.

Außerdem wiegt eine Rolle 350 kp, zu denen 180 kp für das Untersetzungsgetriebe und 2.50 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 einem herkömmlichen Rollgang mit angetriebenen Rollen von gleichem Elurchmesser 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"/o errechnet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rollengang für den gruppenweisen Transport von langgestreckten ferromagnetische!! Erzeugnissen in Richtung ihrer Längsachse mit angeriebenen Rollen, die je auf einer Antriebswelle sitzen, eine glatte Zylinderfläche bilden, welche in zwei Gruppen von ringförmigen Bereichen mit unterschiedlicher axialer Erstreckung aufgeeilt sind, wobei schmälere und breitere Bereiche abwechselnd aufeinanderfolgen und, die eine Gruppe aus einem ferromagnetischen, die ander; aus einem unmagnetischen Material besteht, und in ihrem Inneren Spulen aufweisen, mittel» derer die Zonen aus ferrormagnetischem Material magnetisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spulenmantel bilderden breiten Bereiche: (2,3,4) aus dem ferromagnetischen Material und die zwischen den Stirnflächen der Spulen liegenden schmalen Bereiche (5,6) aus dem unmaßnetischen Mai erial bestellen.

2. Rollengang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche in an sich bekannter Weise aus einzelnen Ringen (2 bis 6) gebildet sind, wobei die Spulen (7, 8, 9) innerhalb tier breiten Ringe (2, 3, 4) angeordnet sind, und (J .i3 die Antriebswelle (15), mit welcher die Ringe (2 bis 6) und die Spulen (7, 8, 9) verbunden sind, aus einem unmagnetischen Material besteht.

3. Rollengang nach eimern der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises so bestimmt ist, daß sich entlang einer Erzeugenden der Zylinderfläche für die gruppenweise transportierten Erzeugnisse, namentlich solche mit minimalem Querschnitt, eine im wesentlicher einheitliche Anziehungskraft ergibt.

4. Rollengang nach einerr: der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (15) zur Aufnahme von Anschlußleitungen für die Spulen (7, 8, 9) hohl ist.

5. Rollengang nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2 bis 6) aus sich im wesentlichen gleich starl abnüt2 enden Materialien bestehen.

6. Rollengang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigsten; zwei angetriebene RoUen (1,1') vorgesehen unc diese so ausgebildet oder angeordnet sind. daC die unmagnetischen Bereiche (5, 6) der einer Rolle (1) nicht mit den unmagnetischen Bereichei (5', 6') der anderen Rolle (I') fluchten, daß zwi sehen den angetriebenen Rollen (1,1') lose Rollei (21) a:hsparallel angeordnet sind und daß zu mindest in Transportrichtiing hinter jeder ange triebenen Rollen (1, I^ etwas unterhalb der voi den Rollen (1, Γ, 21) gebildeten Transportebeni eine metallene Platte (21, 22^ angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen