Beim Feuerverzinken, Verzinnen oder Aluminisieren werden eine oder mehrere beidseitig gelagerte Rollen in ein Me- tallbad eingetaucht, um das zu beschichtende Band darin zu führen. Zur Lagerung der Rollen im Metallbad werden bisher vorwiegend Gleitlager eingesetzt. Diese vollstän- dig in das Metallbad eingetauchten Lager haben den Nach- teil kurzer Standzeiten, da hohe Temperaturen, Reibung und Angriff des flüssigen Metalls starken Verschleiß an den Lageroberflächen verursachen. Der Verschleiß führt zu einem unruhigen Lauf bis hin zu kurzzeitigem Blockieren der Rolle. Ursache für den unruhigen Lauf oder eine Blok- kierung der Rolle ist die Reibung am Rollenzapfen, wel- cher sich bei abnehmendem Durchmesser in die Lagerschale einfrißt. Festpartikel und Oberflächenbeschädigungen im Gleitbereich beschleunigen diesen Prozeß.

Aus der US-PS 5,571,328 und der EP 0 524 851 A1 sind Gleitlager bekannt, die als äußere Lagerschale Keramik- platten in keilförmiger Anordnung einsetzen. Hierdurch soll ein Einfressen des Rollenzapfens in die Lagerschale vermieden werden. Verschleißbedingte Oberflächenschäden und Partikelbelag an dem Rollenzapfen belasten allerdings die Keramikplatten mit Schlägen und können ein vorzeiti- ges Lagerversagen bewirken.

Aus der DE-PS 43 07 282 Al ist eine weitere Rollenanord- nung bekannt, bei der der Auftrieb einer luftgefüllten Rolle im Metallbad zur Lastreduzierung eingesetzt wird.

Für die Lagerung der Rolle sind Wälzlager vorgesehen, de- ren Wälzkörper im flüssigen Metall umlaufen. Nachteilig an dieser Ausführungsform ist allerdings, daß durch Ver- schleiß-und Auflösungseffekte im Metallbad die Lagerluft zunimmt und die Maßhaltigkeit verloren geht.

In der Publikation"Antriebstechnik 34 (1995) Nr. 7"ist weiterhin ein Wälzlager für den Einsatz in einer flüssi- gen Zinkschmelze beschrieben, welches als Vollkeramikla- ger ausgeführt ist. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist jedoch, daß beim Einsatz im flüssigen Metall Festpar- tikel in die Laufbahnen eindringen können, die beim Über- rollen das Keramiklager mit Schlägen belasten. Des weite- ren kann die Keramik beim Ein-und Ausbau durch Schläge oder Thermoschock Schaden nehmen.

Zur Lösung der vorstehenden Probleme wird in der DE-OS 39 40 890 A1 vorgeschlagen, die Lager in geschlossenen, gegen das Schmelzbad abgedichteten Lagergehäusen anzuord- nen. Die Abdichtung erfolgt durch eine Konushülse, die verschiebbar auf einer welle gehalten ist und durch ein Federelement gegen eine am Lagergehäuse fixierte Konus- wanne gedrückt wird. Im Betrieb tritt zwischen der dre- henden Rolle und dem feststehenden Teil der Konusdichtung Reibung verbunden mit Abrieb auf, so daß die Anordnung nach längerem Betrieb undicht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rollenanordnung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß auch bei längerem Betrieb eine vollständige Abdichtung des Lagergehäuses gegen das Metallbad gewährleistet wer- den kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß zur Abdichtung des Lagergehäuses gegen die Rolle an einem radial vorstehenden Absatz der Rolle und am Lagergehäuse sich quer zur Rollenachse erstreckende Dichtungsflächen ausgebildet sind, die gegeneinander oder gegen ein zwischengeschaltetes Dichtungselement gedrückt werden. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß flüssiges Metall aus dem Metallbad zwischen den Dich- tungsflächen von Rollenabsatz und Lagergehäuse durchtre- ten muß, um in den Lagergehäuseinnenraum zu gelangen. Der zwischen den Dichtungsflächen gebildete Spalt läßt sich jedoch durch axial wirkende Anpreßdrücke sehr gut abdich- ten, so daß auch bei längerem Betrieb ein Eindringen von flüssigem Metall in das Lagergehäuse sicher verhindert werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der radiale Absatz an dem in das Lagergehäuse ein- greifenden Endabschnitt der Rolle vorgesehen ist, d. h. die Abdichtung auf der Innenseite des Lagergehäuses er- folgt. In diesem Fall mündet vorzugsweise eine Gasleitung in das Lagergehäuse, um dem Lagergehäuse unter Erzeugung eines Überdrucks Gas zuzuführen und über den Überdruck den radialen Rollenabsatz in Richtung der Dichtungsfläche des Lagergehäuses zu drücken. Die Erzeugung der Anpreß- kraft im Bereich der Dichtungsflächen wird bei dieser Ausgestaltung dadurch erreicht, daß der allseitig wirken- de Innendruck bestrebt ist, den Rollenzapfen gegen den hydrostatischen Druck des Metallbades aus dem Lagergehäu- se herauszudrücken. Diese Kraft berechnet sich als Pro- dukt aus der Differenz des Innendrucks zum hydrostati- schen Druck und der Querschnittsfläche des Rollenzapfens im Bereich der Durchführung. Diese pneumatische Andruck- kraft hat den Vorteil, keinen zusätzlichen Bauraum zu be- anspruchen und gewährleistet, daß sich die Dichtungsflä- chen berühren und der Rollenzapfen axial in Position bleibt. Verschleiß im Bereich der Dichtungsflächen führt zu einer axialen Nachstellung des Rollenzapfens. Die Laufflächen des Lagers müssen entsprechend eine axiale Verschiebung des Rollenzapfens zulassen.

Wenn der Innendruck höher ist als der hydrostatische Druck im flüssigen Metall, bildet er eine zusätzliche Si- cherung. Wenn es nämlich beispielsweise verschleißbedingt im Bereich der Dichtungsflächen zu Undichtigkeiten kommt, tritt aufgrund des Innendrucks kein flüssiges Metall ein, sondern es tritt Gas aus, dessen Volumenstrom durch eine enge Ausführungsform des Ringspaltes zwischen Rolle und Lagergehäuse klein gehalten wird.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß zwischen den Dichtungsflächen von Rollenabsatz und Lagergehäuse eine Ringscheibe aus Dichtungsmaterial angeordnet ist, die über den Rollenabsatz gegen die Dichtungsflächen am Lagergehäuse gedrückt wird. Diese Ausbildung hat den Vor- teil, daß die Ringscheibe als Verschleißteil ausgebildet und bei Bedarf einfach ausgewechselt werden kann. Die Ringscheibe kann mit der Rolle verbunden sein, so daß sie mit der Rolle mitdreht. In diesem Fall tritt Verschleiß lediglich zwischen der Ringscheibe und dem Lagergehäuse auf. Alternativ ist es möglich, die Ringscheibe mit dem Lagergehäuse zu verbinden, so daß die Ringscheibe still- steht und damit Verschleiß lediglich zwischen Ringscheibe und Rollenabsatz auftritt. Gemäß einer bevorzugten Aus- führungsform ist allerdings die Ringscheibe beispielswei- se durch Mitnehmerstifte an den Käfig eines Wälzlagers gekoppelt, wodurch er im Betrieb mitdreht, so daß es zu einer gleichmäßigen Belastung der beiden Dichtungsflächen kommt.

Die Ringscheibe besteht vorzugsweise aus Keramik, was den Vorteil hat, daß sie inert bezüglich des flüssigen Me- talls ist. Die Reibung zwischen der Keramikoberfläche ge- ringster Rauhigkeit und dem Dichtpartner ist weitgehend verschleißfrei. Ein Fressen, wie es beim Kontakt zweier metallischer Oberflächen möglich ist, kann somit ausge- schlossen werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Dichtungsflächen von Rollenabsatz und Lagergehäuse auf beiden Seiten des zwischen Lagergehäuse und Rolle gebildeten Ringspalts vorgesehen sind und ein Dichtungselement vorgesehen ist, das unter Abdichtung des Ringspaltes gleichzeitig gegen beide Dichtungsflächen ge- drückt wird, wobei das Dichtungselement mit dem Wälzla- gerkäfig gekoppelt ist, so daß das Dichtungselement im Betrieb sowohl gegenüber dem Rollenzapfen als auch gegen- über dem Lagergehäuse gedreht wird. Bei dieser Ausfüh- rungsform werden die Dichtungsflächen an Lagergehäuse und Rolle also nicht gegeneinander gedrückt wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, sondern die beiden Dich- tungsflächen dichten den Ringspalt jeweils zu einer Seite radial nach innen bzw. radial nach außen durch das Zusam- menwirken mit dem Dichtungselement ab. Durch die Koppe- lung mit dem Käfig des Wälzlagers wird dabei erreicht, daß sowohl zwischen dem Dichtungselement und dem Lagerge- häuse als auch zwischen dem Dichtungselement und Rolle Relativbewegungen auftreten, wodurch ein ungleichmäßiger Abrieb an den Dichtungsflächen weitgehend vermieden wer- den kann.

Die für das Anpressen des Dichtungselements erforderliche Druckkraft kann beispielsweise durch Federelemente er- zeugt werden. Des weiteren ist es möglich, im Innenraum des Lagergehäuses einen Überdruck zu erzeugen, der mit den zuvor bereits erläuterten weiteren Vorteilen das Dichtungselement zusätzlich gegen die Dichtungsflächen drückt.

Thermisch bedingte axiale Ausdehnungen der Rolle und der damit verbundene zunehmende Abstand der beiden Lagerungen voneinander kann beispielsweise durch eine Anpassung der traversen Spannweite kompensiert werden. Dafür ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einer der Tragarme an der Traverse schwenkbar aufgehängt und ist des weiteren die Lagergehäuseaußenseite teilweise kugelförmig ausge- bildet und in einer komplementär ausgebildeten Aufnahme- schale des Tragarmes angeordnet. Dann gleicht der kugel- gelenkartige Sitz die Schwenkbewegung des Tragarmes aus und gewährleistet, daß beide Lagerungen zur Rolle stets fluchten. Auf die gleiche Weise werden auch Wärmeverzüge der Tragarme kompensiert.

Die Sitzfläche der Aufnahmeschale für das teilweise ku- gelförmige Lagergehäuse ist zu dieser formschlüssig aus- geführt. Über den formschlüssigen Sitz wird die Betriebs- kraft vom Lagergehäuse auf die Aufnahmeschale in den Tragarm eingeleitet. Der Sitz ist dergestalt ausgeführt, daß die Betriebskraft vom Lagergehäuse innerhalb eines Raumwinkelbereichs flächig von der Aufnahmeschale aufge- nommen wird und das Lagergehäuse verzugfrei im Sitz fi- xiert ist. Die Aufnahmeschale ist zweckmäßigerweise in mehrere, beispielsweise drei, Segmente unterteilt. Ein Verdrehen des Lagergehäuses in der Aufnahmeschale wird verhindert, damit die Druckzuleitung zur Kammer nicht be- schädigt wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Lagergehäuse in einer Aufnahmeschale axial verschieb- bar angeordnet ist. Hierdurch können unterschiedliche Wärmedehnungen kompensiert werden. Ein schwenkbarer Trag- arm, wie er bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform vorgesehen ist, kann, muß aber nicht vorhanden sein.

Das Lagergehäuse sollte innerhalb der Aufnahmeschale eine gewisse Bewegungsfreiheit besitzen, so daß es sich erst durch die Betriebskraft in der Sitzfläche fixiert. Diese Positionierung sollte nicht eher stattfinden, bis die thermischen Ausgleichsprozesse in der Rolle und in den Tragarmen abgeklungen sind. So wird gewährleistet, daß im Betrieb die Ausrichtung der Lager zur Rolle fluchtend bleibt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Andruckkraft der berührenden Dichtung zusätzlich er- höht werden, indem der schwenkbar aufgehängte Tragarm mit einer äußeren Kraft nach außen gedrückt wird, wodurch die Dichtungsflächen des Lagergehäuses gegen die Dichtungs- flächen des Rollenabsatzes gedrückt werden. Diese äußere Kraft ist unabhängig vom Innendruck und kann erforderlich werden für den Fall, daß der Innendruck kurzzeitig ab- sinkt.

Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungsmöglichkeiten der Er- findung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgen- de Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt Figur 1 in schematischer Ansicht eine in ein Metall- bad eingetauchte Rollenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ; Figur 2 eine erste Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Lagerung der Rollenanordnung aus Fi- gur 1 ; Figur 2a eine Variante der Ausführungsform gemäß Figur 2 ; Figur 3 die Lagerung im Halbschnitt entlang der Linie III-III in Figur 2 ; Figur 4 in Schnittansicht eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung für die Rol- le der Rollenanordnung aus Figur 1 ; Figur 5 in Schnittansicht eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung für die Rol- le der Rollenanordnung aus Figur 1 ; Figur 6 in Schnittansicht eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung für die Rol- le der Rollenanordnung gemäß Figur 1 und Figur 7 in Schnittansicht eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerung für die Rol- lenanordnung aus Figur 1.

Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht eine erfindungsge- mäße Rollenanordnung, wie sie bei der kontinuierlichen Beschichtung von Bändern zum Einsatz kommt. Die Rollenan- ordnung umfaßt eine im Metallbad M umlaufende Rolle 1, die endseitig rotationsfähig an Tragarmen 2 abgestützt ist, die von einer oberhalb des Metallbades M angeordne- ten Traverse 3 herabragen. Einer der beiden Tragarme 2 ist mit einem Gelenk 6 derart schwenkbar ausgelegt, daß eine thermische Ausdehnung der Rolle 1 ausgeglichen wer- den kann.

Die Lagerung der Rolle 1 in den Tragarmen 2 erfolgt durch Wälzlager 4 die jeweils in einem gegen das Metallbad M abgedichteten Lagergehäuse 5 angeordnet sind. Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt das Lagergehäuse 5 einen ringförmigen Gehäusekörper 7, dessen offene Stirnseiten jeweils durch einen Deckel 8,9 verschlossen sind. Der Gehäusekörper 7 ist an seinem Außenumfang ku- gelabschnittförmig ausgebildet und formschlüssig in einer fest mit dem Tragarm 2 verbunden Aufnahmeschale 10 gehal- ten. Der formschlüssige Sitz ist dergestalt ausgeführt, daß eine Betriebskraft A vom Lagergehäuse 5 innerhalb ei- nes Raumwinkelbereiches flächig von der Aufnahmeschale 10 aufgenommen werden kann und das Lagergehäuse 5 verzugfrei in der Aufnahmeschale 10 fixiert ist. Die Aufnahmeschale 10 besteht aus insgesamt drei Segmenten, von denen in Fi- gur 3 nur zwei Segmente 10a, 10b dargestellt sind. Ein Verdrehen des Lagergehäuses 5 in der Aufnahmeschale 10 wird durch mehrere Sicherungselemente 11, welche die Auf- nahmeschale 10 durchgreifen und in Ausnehmungen 12 an der Außenseite des Gehäusekörpers 7 eingreifen, verhindert.

Alternativ kann das Lagergehäuse auch axial verschiebbar in der Aufnahmeschale 10 gehalten sein, um Wärmedehnungen zu kompensieren. In diesem Fall braucht der Tragarm 2 nicht schwenkbar ausgelegt zu sein (Fig. 2a).

Die Innenfläche des Gehäusekörpers 7 und die Außenfläche eines in das Lagergehäuse 5 durch den Deckel 9 eingrei- fenden Rollenzapfens la sind jeweils als Laufflächen aus- geführt, zwischen denen sich von einem Käfig 4b geführte Wälzkörper 4a erstrecken.

Der Rollenzapfen la ist im Bereich der Durchführung durch den Deckel 9 so gestaltet, daß sich ein gleichförmiger umlaufender Ringspalt 13 ergibt. Zur Abdichtung dieses Ring-spalts 13 ist an dem Rollenzapfen la ein radial nach außen vorstehender Absatz 14 ausgebildet, an dessen nach innen weisender Stirnseite eine Dichtungsfläche 15 ausge- bildet ist, die unter Druck an einer entsprechenden Dich- tungsfläche 16 an dem Deckel 9 gehalten wird. Der Anpreß- druck kann dabei erzeugt werden, indem der Deckel 9 ent- sprechend ausgebildet und am Gehäusekörper 7 festge- schraubt ist. Zusätzlich kann bei der dargestellten Aus- führungsform der Innenraum des Lagergehäuses 5 mit einem Innendruck beaufschlagt werden. Hierzu mündet eine Gas- leitung 17 in das Lagergehäuse 5, um dem Lagergehäuse 5 unter Erzeugung eines Überdruckes Gas zuzuführen und über den Überdruck den radialen Rollenabsatz 14 in Richtung der Dichtungsfläche 16 des Lagergehäuses 5 zu drücken.

Der allseitig wirkende Innendruck ist nämlich bestrebt, den Rollenzapfen la entgegen des hydrostatischen Drucks des Metallbades M aus dem Lagergehäuse 5 herauszudrücken.

Diese Kraft berechnet sich als Produkt aus der Differenz des Innendrucks zum hydrostatischen Druck und der Quer- schnittsfläche des Rollenzapfens la im Bereich der Durch- führung. Wenn dieser Innendruck höher ist als der hydro- statische Druck im flüssigen Metall, bildet er zusätzlich noch eine Sicherung gegen den Eintritt von flüssigem Me- tall, falls es einmal zu Undichtigkeiten im Bereich der Dichtungsflächen 15,16 kommt. In diesem Fall wird näm- lich kein flüssiges Metall eintreten, sondern Gas austre- ten, dessen Volumenstrom durch eine enge Ausführungsform des Ringspaltes 13 zwischen Rolle 1 und Lagergehäuse 5 klein gehalten werden kann. Der Ringspalt 13 kann zusätz- lich noch mit einem Dichtstoff wie beispielsweise einem Hochtemperaturfett abgedichtet sein.

Die Gasleitung 17 kann, wie in Figur 4 dargestellt ist, an eine Drehdurchführung 19 montiert sein. Dann braucht der Gehäusekörper 7 nicht mehr gegen Verdrehung gesichert zu werden, und ein Verschleiß des Gehäusekörpers 7 ver- teilt sich gleichmäßig auf der gesamten Außenringlaufflä- che für die Wälzkörper 4a.

Die Dichtungsflächen 15,16 an Rollenabsatz 14 und Deckel 9 brauchen nicht direkt miteinander in Kontakt zu stehen, sondern es kann auch ein Dichtungselement 20 zwischenge- schaltet sein, wie dies in den Figuren 5 und 6 darge- stellt ist. Das Dichtungselement 20, das als Ringscheibe ausgebildet ist, besteht vorzugsweise aus Keramik, was den Vorteil hat, daß sie inert bezüglich des flüssigen Metalls ist. Des weiteren ist die Reibung zwischen der Keramikoberfläche geringster Rauhigkeit und dem Dichtpart weitgehend verschleißfrei. Ein Fressen, wie es beim Kon- takt zweier metallischer Oberflächen möglich ist, kann somit ausgeschlossen werden.

Das Dichtungselement 20 ist bei der in Figur 5 darge- stellten Ausführungsform mit dem Wälzlagerkäfig 4b durch Mitnehmerstifte 21 gekoppelt. Alternativ ist es aber auch möglich, das Dichtungselement 20 mit der Rolle 1 drehfest zu verbinden, wie dies in Figur 6 gezeigt ist. In diesem Fall findet lediglich zwischen Dichtungselement 20 und Deckel 9 eine Relativbewegung und damit VerschleiB statt.

In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform einer erfin- dungsgemäßen Lagerung der in Figur 1 dargestellten Rol- lenanordnung dargestellt. Das Lagergehäuse 5 besitzt hier einen ringförmigen Gehäusekörper 7 mit einer sphärischen Mantelfläche, die in einer entsprechend ausgebildeten Aufnahmeschale 10 formschlüssig gehalten ist. In den Ge- häusekörper 7 greift von der einen Stirnseite her der Rollenzapfen la ein, und die andere Stirnseite ist durch einen Deckel 8 verschlossen. Zur axialen Fixierung des Rollenzapfens la ist das Wälzlager 4 als Festlager ausge- führt. Hierzu ist der Außenring des Festlagers 4 mit dem Deckel 8 in dem Gehäusekörper 7 eingespannt. Der Innen- ring des Wälzlagers 4 ist auf dem Rollenzapfen la mit ei- ner Wellenmutter 22 fixiert. Die Wälzkörper 4a des Wälz- lagers 4 sind derart in die Laufringe eingepaßt, daß sich ein minimales axiales Spiel ergibt.

Im Bereich der Rollenzapfendurchführung besteht zwischen dem Gehäusekörper 7 und dem Rollenzapfen la ein Ringspalt 13, zu dessen Abdichtung ein Dichtungselement 20 vorgese- hen ist, das sich an der radialen Außenseite des Rings- palts 13 an eine entsprechende Dichtungsfläche 16 am Ge- häusekörper 7 und an der radialen Innenseite des Rings- paltes 13 an eine entsprechende Dichtungsfläche 15 an ei- nem Rollenabsatz 14 unter Druck anlegt. Die Dichtungsflä- chen 15,16 erstrecken sich quer zur Rollenachse X und im wesentlichen symmetrisch zum Ringspalt 13, wobei die Dichtungsfläche 16 am Gehäusekörper 7 in Richtung des Ringspaltes 13 eine umlaufende Flanke mit kleiner werden- dem Durchmesser aufweist, und die Dichtungsfläche 16 am Rollenabsatz 14 in Richtung des Ringspaltes 13 einen grö- ßer werdenden Durchmesser aufweist. Die Dichtungsfläche 15,16 geben die Gestalt der entsprechenden Dichtungsflä- chen des Dichtungselement 20 vor. Bei Verschleiß passen sich die Geometrien der miteinander in Berühung kommenden Dichtungsflächen aneinander an.

Das ringförmige Dichtungselement 20 wird durch Federn 23 in axialer Richtung gegen die Dichtflächen 15,16 von Rollenabsatz 14 und Gehäusekörper 7 gedrückt, wobei die Federelemente 23 jeweils durch Mitnehmerstifte 24 geführt sind, durch welche das Dichtungselement 20 mit dem Wälz- lagerkäfig 4b gekoppelt ist.

Über eine Gasleitung 17 kann der Innenraum des Lagerge- häuses 5 mit einem Überdruck beaufschlagt werden, so daß bei Undichtigkeit der berührenden Dichtung kein flüssiges Metall in das Lagergehäuse 5 eindringen kann.