DE10003846A1 - Rollenbestücktes Führungssegment an einer Stranggießanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein rollenbestücktes Führungssegment an einer Stranggießanlage. Um möglichst hohe mechanische Belastungen für die Aufnahme der Stützkraft aufnehmen zu können, sind mindestens einige Rollen in drei axial fluchtende Rollenkörper (4a, 5, 6) aufgeteilt. Nur die äußeren Rollenkörper (4, 6) sind mittels ihrer als Festlager ausgebildeten Außenlager axial fixiert, während der mittlere Rollenkörper (5) schwimmend gelagert ist. Sämtliche als Loslager ausgebildeten Innenlager (4b, 6a) der äußeren Rollenkörper (4, 6) und die beiden Lager (8b, 9a) des mittleren Rollenkörpers sind als hoch belastbare Loslager, insbesondere als CARB-Lager, ausgebildet. Die freie axiale Beweglichkeit des schwimmend gelagerten mittleren Rollenkörpers (5) wird durch zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnseiten des mittleren Rollenkörpers (5) und der äußeren Rollenkörper (4, 6) angeordnete, als Anlaufscheiben ausgebildete Anschläge (11, 12a, 12b, 13) begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein rollenbestücktes Führungssegment an einer Stranggießanlage, bei dem mindestens einige Rollen jeweils mindestens zwei fluchtende, mit endseitigen Rollenzapfen in Innen- und Außenlagern gelagerte Rollenkörper umfassen, wobei die Innenlager als Loslager in Form von vollrolligen Hochleistungslagern und die Außenlager als Festlager ausgebildet sind.

Rollenbestückte Führungssegmente an Stranggießanlagen dienen dazu, den aus der Kokille mit noch flüssigem Kern austretenden, bandförmigen Strang über einen Bogen aus der Vertikalen in die Horizontale zu überführen. Die dabei auftretende mechanische Belastung der Rollenlagerung ist groß, vor allem am Außenbogen der Führung. Deshalb ist es üblich, die Führungssegmente nicht mit sich über die gesamte Strangbreite erstreckenden, einteiligen Rollen zu bestücken, sondern mit mehrteiligen, insbesondere mit zwei fluchtenden Rollenkörpern. Da einerseits die Rollen axial fixiert gelagert sein müssen und andererseits Festlager, die diese Aufgabe erfüllen, eine geringere mechanische Belastung als nur in Form von Loslagern erhältliche vollrollige Hochleistungslager, wie z. B. CARB-Lager der Firma SKF, vertragen, ist man in jüngster Zeit bei der Bestückung von Führungssegmenten mit Rollen dazu übergegangen, jeweils zwei fluchtende Rollenkörper je Rolle einzusetzen, deren Außenlager als Festlager und deren Innenlager als Loslager in Form vollrolliger CARB- Lager ausgebildet sind. Mit der Ausbildung der Innenlager als spezielle Loslager wird der höheren Belastung der Rolle durch den Strang im Bereich der Strangmitte Rechnung getragen.

In den besonders stark mechanisch beanspruchten Bereichen der Bogenführung, insbesondere am Außenbogen, reichen vor allem bei verhältnismäßig breiten Strängen zwei fluchtende Rollenkörper je Rolle als Abstützung des Stranges nicht aus. Deshalb hat man in der Vergangenheit in diesen Bereichen drei miteinander fluchtende Rollenkörper je Rolle eingesetzt. Da aber die mechanisch höher belastbaren vollrolligen Hochleistungslager nur eine beschränkte axiale Relativverschiebung ihrer Laufringe vertragen und deshalb bei zwei fluchtend angeordneten Rollenkörpern jeder Rollenkörper an einem Ende mit einem Festlager axial fixiert ist, würde die Anwendung des Lagerprinzips "je Rollenkörper ein Fest- und ein Loslager" für den mittleren Rollenkörper wegen der geringeren Belastbarkeit des Festlagers nicht zum gewünschten Erfolg einer insgesamt höheren Belastbarkeit der Rolle führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rollenbestücktes Führungssegment an einer Stranggießanlage zu schaffen, das im Vergleich zu einem Führungssegment mit jeweils zwei Rollenkörpern je Rolle mechanisch höher belastbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Führungssegment der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Rollenkörpern und mit ihnen fluchtend ein weiterer Rollenkörper mit seinen beiden endseitigen Rollenzapfen in Loslagern in Form von vollrolligen Hochleistungslagern axial schwimmend gelagert ist, wobei die freie axiale Beweglichkeit des mittleren Rollenkörpers durch zwischen den innenliegenden Rollenzapfen der äußeren Rollenkörper und den beiden Rollenzapfen des mittleren Rollenkörpers wirksame Anschläge begrenzt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Führungssegment wird die höhere Belastbarkeit der mindestens dreiteiligen Rolle dadurch erreicht, daß im mittleren Abstützbereich des Stranges, wo die Rolle die größte Stützkraft aufbringen muß, nur die hoch belastbaren vollrolligen Loslager zum Einsatz kommen. Zur Zeit kommen dafür die am Markt erhältlichen, sogenannten CARB-Lager der Firma SKF in Betracht. Es ist aber denkbar, daß andere von der Belastbarkeit vergleichbare Loslager zum Einsatz kommen können. Die für diese Loslager beschränkt zulässige axiale Beweglichkeit wird ausschließlich durch die außenliegenden Festlager der äußeren Rollenkörper begrenzt. Bei den äußeren Rollenkörpern geschieht dies unmittelbar über deren äußere Festlager und bei dem mittleren Rollenkörper über die Anschläge an den axial festgelegten äußeren Rollenkörpern.

Vorzugsweise sind, wie an sich bekannt, die Festlager Pendelrollenlager.

Konstruktiv läßt sich die axiale Beweglichkeit des mittleren Rollenkörpers dadurch begrenzen, daß die beiden inneren Rollenzapfen der äußeren Rollenkörper und/oder die Rollenzapfen des mittleren Rollenkörpers an ihren Stirnseiten Anlaufscheiben tragen, die das axiale Spiel des mittleren Rollenkörpers derart begrenzen, daß es im kalten Zustand der Rollenkörper der zulässigen axialen Beweglichkeit der Loslager des mittleren Rollenkörpers und < als die Summe der maximalen axialen Wärmeausdehnung der Rollenkörper ist.

Um bei Betriebstemperatur die Rollen optimal gelagert zu haben, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Lagerringe der Loslager der äußeren Rollenkörper in deren kaltem Zustand zueinander derart axial versetzt sind, daß sie sich im betriebswarmen Zustand in ihrer optimalen Lagerstellung befinden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Stranggießanlage mit Kokille und von Führungssegmenten gebildeter bogenförmiger Strangführung in schematischer Seitendarstellung,

Fig. 2 eine in einem Segment gelagerte, aus drei Rollenkörpern bestehende Rolle im Axialschnitt und

Fig. 3 den linken äußeren Rollenkörper der Rolle mit Lagern gemäß Fig. 2 in Axialschnitt in vergrößerter Darstellung.

In der Stranggießanlage nach Fig. 1 wird ein in einer Kokille 1 gegossener bandförmiger Strang 2 mit einer aus Führungssegmenten 3a, 3b gebildeten Bogenführung 3 aus der Vertikalen in die Horizontale umgelenkt. Die einzelnen Führungssegmente 3a, 3b stützen dabei den Strang 2 an seinen Breitseiten mit Rollen ab. Dabei müssen die Rollen die größte Stützkraft im mittleren Bereich des Stranges aufbringen. Eine dieser Rollen, zum Beispiel eine der am Außenbogen der Bogenführung 3 angeordnete Rolle, ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt.

Die Rolle gemäß Fig. 2 besteht aus drei fluchtend angeordneten Rollenkörpern 4, 5,6, die jeweils mit endseitigen Rollenzapfen 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b in Wälzlagern 7a, 8a, 8b, 9a, 9b, 10a gelagert sind, die von Lagerböcken 7, 8, 9, 10 des Führungssegmentes 3b getragen sind. Die äußeren Lager 7a, 10a der beiden äußeren Rollenkörper 4, 6 sind als Festlager ausgebildet, während alle übrigen Lager 8a, 8b, 9a, 9b als Loslager ausgebildet sind.

Die beiden Festlager 7a, 10a sind herkömmliche Pendelrollenlager, über die die Lagerzapfen 4a, 6b gegenüber ihren Lagerböcken 7, 10 im Führungssegment axial fixiert sind. Alle anderen Lager 8a, 8b, 9a, 9b sind als spezielle hochbelastbare Loslager ausgebildet. Insbesondere sind es vollrollige Rollenlager mit leicht balligen Rollen geeignet, die bei vergleichsweise hoher Tragfähigkeit in der Lage sind, Schiefstellungen und Axialverschiebungen auszugleichen. Diesen Qualitätsansprüchen genügen zur Zeit beispielsweise CARB- Lager der Firma SKF. So kann sich bei den Loslagern 8a, 8b, 9a, 9b des Ausführungsbeispiels der innere Lagerring auf dem Rollenzapfen 4b, 5a, 5b, 6a gegenüber dem im Lagerbock 8, 9 fixierten äußeren Lagerring axial verschieben und schiefstellen.

Da der mittlere Rollenkörper 5 mit beiden Rollenzapfen 5a, 5b in Loslagern 8b, 9a gelagert ist, ergibt sich für den Rollenkörper 5 eine schwimmende Lagerung. Die axiale Beweglichkeit dieses schwimmend gelagerten Rollenkörpers den Rollenkörper 5 eine schwimmende Lagerung. Die axiale Beweglichkeit dieses schwimmend gelagerten Rollenkörpers 5 muß begrenzt sein, damit die Loslager 8b, 9a nicht durch zu große axiale Verschiebung überlastet werden. Zu diesem Zweck tragen die einander zugekehrten Stirnseiten der Lagerzapfen 4a, 5a, 5b, 6a angeschraubte Anlaufscheiben 11, 12a, 12b, 13. In der Zeichnung ist der Ausgangszustand bei kalten Rollenkörpern 4, 5, 6 dargestellt. Wie zu erkennen ist, haben die einander zugewandten Anlaufscheiben 11, 12a, 12b, 13 einen bestimmten axialen Abstand zueinander. Dieser ist so bemessen, daß der schwimmend gelagerte Rollenkörper 5 in die eine oder andere axiale Richtung nur um einen Weg verlagert werden kann, der höchstens gleich der maximal zulässigen axialen Verschiebung für seine Loslager ist. Er ist aber ausreichend groß, um die zu erwartende maximale axiale Verschiebung der Rollenkörper 4, 5, 6 mit ihren Rollenzapfen 4a, 5a, 5b, 6b infolge von thermischen Ausdehnungen aufnehmen zu können. Es versteht sich, daß durch gezielte Kühlung der Rollenkörper ihre Wärmeausdehnung beeinflußt, vor allem in bestimmten Grenzen gehalten werden kann.

Außerdem ist der Darstellung der Fig. 3, die die Einbausituation im kalten Zustand der Rollenkörper 4, 5, 6 zeigt, zu entnehmen, daß die Lagerringe des inneren Loslagers 8a des äußeren Rollenkörpers 4 gegeneinander um ein bestimmtes Maß axial versetzt sind. Bei den Lagerringen des Loslagers 9b des in Fig. 3 nicht dargestellten anderen Rollenkörpers 6 ist ein entsprechender axialer Versatz vorgesehen. Dieser axiale Versatz ist so bemessen, daß bei betriebswarmen Rollenkörpern 4, 6 sich die Lagerringe der Loslager 8a, 9b in ihrer optimalen Lagerposition zueinander befinden.

Claims (4)

1. Rollenbestücktes Führungssegment (3a, 3b) an einer Stranggießanlage, bei dem mindestens einige Rollen jeweils mindestens zwei fluchtende, mit endseitigen Rollenzapfen (4b, 6a) in Innen- (6a, 8a) und Außenlagern (7a, 10a) gelagerte Rollenkörper (4, 5, 6) umfassen, wobei die Innenlager (4b, 5a, 5b, 6a) als Loslager in Form von vollrolligen Hochleistungslagern und die Außenlager (7a, 10a) als Festlager ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Rollenkörpern (4, 6) und mit ihnen fluchtend ein weiterer Rollenkörper (5) mit seinen beiden endseitigen Rollenzapfen (5a, 5b) in Loslagern (8b, 9a) in Form von vollrolligen Hochleistungslagern axial schwimmend gelagert ist, wobei die freie axiale Beweglichkeit des mittleren Rollenkörpers (5) durch zwischen den innenliegenden Rollenzapfen (4b, 6a) der äußeren Rollenkörper (4, 6) und den beiden Rollenzapfen (5a, 5b) des mittleren Rollenkörpers (5) wirksame Anschläge (11, 12a, 12b, 13) begrenzt ist.

2. Führungssegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlager (7, 10) als Pendelrollenlager ausgebildet sind.

3. Führungssegment nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Rollenzapfen (5a, 5b) des mittleren Rollenkörpers (5) und/oder die innenliegenden Rollenzapfen (4b, 6a) der äußeren Rollenkörper (4, 6) an ihren Stirnseiten die als Anlaufscheiben ausgebildeten Anschläge (11, 12a, 12b, 13) tragen, die das axiale Spiel des mittleren Rollenkörpers (5) derart begrenzen, daß es im kalten Zustand der Rollenkörper (4, 5, 6) ≦ der zulässigen axialen Beweglichkeit der Loslager des mittleren Rollenkörpers (5) und < als die Summe der maximalen axialen Wärmeausdehnungen der Rollenkörper (4, 5, 6) ist.

4. Führungssegment nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerringe der Loslager der äußeren Rollenkörper (4, 6) in deren kaltem Zustand zueinander derart axial versetzt sind, daß sie sich im warmen Zustand in ihrer optimalen Lagerstellung befinden.