DE10024513A1 - Strangführungsrolle - Google Patents

Abstract

Um bei einer Führungsrolle (2) für Stranggießanlagen, die von mehreren fluchtenden Rollenabschnitten (20, 30, 40) gebildet ist, die Wanderungsbewegungen der Strangführungsrolle in Achsrichtung und thermisch bedingte Verspannungen in ihr zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß ein beiderseits von Rollenabschnitten (20, 40) benachbarter Rollenabschnitt (30) entweder an seinen beiden Enden mit Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32) versehen ist und diese Rollenzapfen in Ausnehmungen (25, 45) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen (35a, 35b) versehen ist und Stützlager (33, 34) aufweisende Rollenzapfen (22, 41) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) in diese Ausnehmungen (35a, 35b) eingreifen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle für Stranggießanlagen, die in mehrere zueinander fluchtende Rollenabschnitte unterteilt ist, wobei benachbarte Rollenabschnitte mit einem ein Stützlager tragenden Rollenzapfen verbunden sind und der in einem Rollenzapfen endende Rollenabschnitt in eine Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes eingreift.

Bei Anlagen zum kontinuierlichen Gießen von Metallsträngen, bei denen das Verhältnis von Strangbreite zu Strangdicke sehr groß ist, wie beispielsweise Brammen oder Dünnbrammen, werden die den Strang entlang seiner Breitseiten stützenden und führenden Strangführungs­ rollen in mehrere Rollenabschnitte mit fluchtenden Achsen unterteilt.

Bei der aus der AT-B 290 750 bekannten Stranggießanlage sind die nebeneinander ange­ ordneten Rollenkörper auf einer gemeinsamen Achse gelagert, wobei zwischen die einzelnen Rollenkörper Stützglieder bzw. Achshalter eingreifen, die an Bogenlängsträgern oder an hintergreifenden Balken oder an einer ortsfesten Rahmenkonstruktion abgestützt sind, wie dies an Stranggießanlagen dieser Art üblich ist. Durch die Einzelabstützung aller Rollen­ körper sind auf der gemeinsamen Achse extrem viele Lager erforderlich, wobei die Störan­ fälligkeit dieser Konstruktion wegen der aufwendigen Versorgung der vielen Lagerstellen mit Schmiermittel groß ist.

Aus der AT-B 335 093 ist eine gattungsbildende Strangführungsrolle bekannt, die von mehreren zueinander fluchtenden und identischen Rollenabschnitten gebildet ist und die mit einem alle Rollenabschnitte zentrisch durchsetzenden Zuganker verspannt ist. Durch den asymmetrischen Aufbau der Strangführungsrolle kommt es zu einer Wanderbewegung dieser Strangführungsrolle in Achsrichtung, die zu vermehrtem Verschleiß in den Lagerungen und an der Verbindung benachbarter Rollenabschnitte führt. Dieselbe Problematik stellt sich bei einer Ausführungsform der Strangführungsrolle gemäß der DE-C 27 42 570.

Aus der DE-B 24 20 514 ist ebenfalls eine mehrfach gelagert, in identische Rollenabschnitte unterteilte Führungsrolle für Stranggießanlagen bekannt. Auch hier zeigen sich die zuvor beschriebenen Nachteile durch den asymmetrischen Aufbau der Führungsrolle.

Aus der DE-A 24 23 224 ist eine unterteilte, mehrfach gelagerte Führungsrolle für Strang­ gießanlagen bekannt, die von abwechselnd, fluchtend aneinandergereihten Rollenabschnitten und Lager tragenden Wellenstummeln gebildet ist. Durch die Vielzahl von konstruktiv aufwendig gestalteten Bauteilen ergeben sich erhöhte Fertigungskosten und ein großer Montageaufwand.

Weiters ist es bekannt, mehrere Vollkörperrollen nebeneinander anzuordnen und einzeln beidseitig an einer ortsfesten Rahmenkonstruktion der Stranggießanlage zu lagern. Dadurch sind zwangsweise zwei Zapfenlager mit großem Platzbedarf nebeneinander positioniert und der Gußstrang ist in diesem Bereich nicht unterstützt, wodurch es zu einem Ausbauchen der Strangschale kommt und erhöhte Innendehnungen im Strang auftreten. Damit erhöht sich die Rißanfälligkeit des Stranges.

Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Strangführungsrolle vorzuschlagen, durch die Wanderungs­ bewegungen der Strangführungrolle in Achsrichtung und von den thermischen Bedingungen in der Strangführungsrolle abhängige Verspannungen vermieden werden. Weiters ist es ein Ziel der Erfindung, die Strangführungsrolle aus kostengünstig zu fertigenden Bauteile zu bilden und wartungsfreundlich zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein beiderseits von Rollenab­ schnitten benachbarter Rollenabschnitt entweder an seinen beiden Enden mit Stützlager tragenden Rollenzapfen versehen ist und diese Rollenzapfen in Ausnehmungen der benachbarten Rollenabschnitte eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen versehen ist und Stützlager tragende Rollenzapfen der benachbarten Rollenabschnitte in diese Ausnehmungen eingreifen. Durch den symmetrischen Aufbau eines zentralen von weiteren Rollenabschnitten flankierten Rollenabschnittes resultiert aus der auf die gesamte Strangführungsrolle wirkenden Gewichtsbelastung durch die Bramme eine optimale, nämlich minimierte und symmetrische Durchbiegung der Strangführungsrolle. Eine bevorzugte Ausführungsform wird von einem mittig angeordneten Rollenabschnitt gebildet, der an seinen beiden Enden mit Stützlager tragenden Rollenzapfen versehen ist. Die Anzahl der benachbarten Rollenabschnitte ist aus Symmetriegründen an beiden Seiten dieselbe.

Eine fertigungstechnisch einfache und verschleißarme Ausgestaltung besteht darin, daß der Rollenzapfen eines Rollenabschnittes in der Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes in abgedichteten Lagerungen, vorzugsweise abgedichteten Gleitbuchsen oder sphärischen Lagern gelagert ist. Damit werden Relativbewegungen, vor allem thermisch bedingte Axialbewegungen und aus der Rollendurchbiegung resultierende Kippbewegungen spannungsfrei zugelassen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind benachbarte Rollenabschnitte zueinander mit einer formschlüssigen Verspanneinrichtung gegen Verdrehen und axiale Verschiebungen gesichert, vorzugsweise quer zu ihrer Längserstreckung von einer Spannhülse durchsetzt. Insbesondere die Spannhülsenverbindung erweist sich gegenüber der aus der AT-B 335 093 bekannten Zugankerverspannung als konstruktiv einfacher und kostensparender. Außerdem fixiert die Spannhülse durch Formschluß und verhindert dadurch eine mögliche Kriechbewegung mit Reibung und Verschleiß in den Zapfenverbindungen. Derartige Kriechbewegungen entstehen im üblichen Anlagenbetrieb durch ungleichmäßige Abnützung der Rollenoberfläche infolge des Vergießens von Brammen mit unterschiedlicher Breite. Vorzugsweise durchsetzt die Verspanneinrichtung die Lagerung des Rollenzapfens eines Rollenabschnittes in der Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes.

Beim Durchlauf des gegossenen Stranges durch das Stütz- und Führungsgerüst der Strang­ gießanlage werden die Strangführungsrollen durch den Linienkontakt mit dem heißen Strang und durch dessen Wärmeabstrahlung thermisch belastet. Zur Kühlung der Führungsrollen weisen die Rollenabschnitte einen zentralen Kühlmittelkanal auf und die Kühlmittelkanäle benachbarter Rollenabschnitte sind mit Kühlmittel-Überleithülsen verbunden.

In den Figuren wird für eine nicht angetriebene Führungsrolle ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel dargestellt, aus dem sich weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben. Fig. 1 zeigt eine aus drei Rollenabschnitten gebildete Führungsrolle in einer schematisierten Schnittdarstellung. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Führungsrolle im Verbindungsbereich zweier benachbarter Rollenabschnitte entlang der Schnittebene A-B. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer aus drei Rollenabschnitten aufgebauten Führungsrolle in einer schematischen Schnittdarstellung.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung sind gleich Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Gußstrang bezeichnet, der beispielsweise einen Brammen- oder Dünnbrammenquerschnitt aufweist, der auf einer Führungsrolle 2 aufliegt bzw. dessen Strangschale durch die Führungsrolle gestützt wird. Bei Stranggießanlagen bilden eine Vielzahl von in Strangförderrichtung hintereinander angeordnete Führungsrollen üblicherweise ein den heißen Güßstrang stützendes Rollenkorsett. Die Führungsrolle 2 ist aus mehreren Rollenabschnitten 20, 30, 40 entlang einer fluchtenden Drehachse 3 gebildet. Die Rollenabschnitte 20, 30, 40 enden in Rollenzapfen 21, 31, 32, 42 und sind über Stützlager 23, 33, 34, 43 am nur andeutungsweise dargestellten Strangführungsgerüst 4 der Stranggieß­ anlage abgestützt. Die Rollenabschnitte 20, 40 weisen zentrische Ausnehmungen 24, 44 auf, in die die Rollenzapfen 31, 32 des Rollenabschnittes 30 eingreifen bzw. hineinragen und dort über abgedichtete Lagerungen 36, 37, die von abgedichteten Gleitbuchsen oder spährischen Lagern gebildet sind, in den Ausnehmungen 24, 44 geführt sind.

In Fig. 1 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Führungsrolle 2 dargestellt, die sich durch ihren symmetrischen Aufbau und der günstigen gegenseitigen Abstützung der Rollenabschnitte auszeichnet. Der mittlere Rollenabschnitt 30 endet an beiden Stirnseiten in Rollenzapfen 31, 32, die in Stützlagern 33, 34 drehbar gelagert sind und durch die die vorwiegend auf den mittleren Rollenabschnitt 30 wirkenden Gewichtskräfte des Gußstranges über diese Stützlager 33, 34 direkt in das Strangführungsgerüst 4 abgeleitet werden. Die Stützlager 33, 34 durchragende Rollenzapfen 31, 32 greifen in die Ausnehmungen 25, 45 der benachbarten Rollenabschnitte 20, 40 ein und stützen diese ab. Durch die sich dadurch ergebende Kräfteverteilung wird die Durchbiegung des mittleren Rollenabschnittes 30 minimiert.

Zur Einhaltung gleichmäßiger Temperaturverhältnisse in der Führungsrolle 2 sind die einzelnen Rollenabschnitte 20, 30, 40 von zentrisch angeordneten Kühlmittelkanälen 28, 38, 48 durchsetzt und im Übergangsbereich zwischen benachbarten Rollenabschnitten mit Kühlmittel-Überleithülsen 5, 6 verbunden. Die der thermischen Strahlung des heißen Gußstranges ausgesetzten Stützlager 23, 33, 34, 43 sind in nicht dargestellter Weise mit Kühl- und Schmiermittelleitungen verbunden, desgleichen ist dies für die Lagerungen 36, 37 bei Bedarf vorgesehen.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Führungsrolle 2 im Bereich der Lagerung 36. Die Rollen­ abschnitte 20, 30 und die Lagerung 36 ist durch eine Verspanneinrichtung 7, die von einem Spannbolzen gebildet ist, quer zur Drehachse 3 der Führungsrolle drehfest verbunden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Führungsrolle 2 dargestellt, bei der die Rollenzapfen 22, 41 den Rollenabschnitten 20, 40 zugeordnet sind und der mittlere Rollenabschnitt 30 an seinen beiden Stirnseiten Ausnehmungen 35a, 35b aufnimmt, in die die Stützlager 33, 34 tragenden Rollenzapfen 22, 41 eingreifen. Sie sind dort analog der Ausführungsform nach Fig. 1 abgestützt.

Die bevorzugte Ausführungsform der Strangführungsrolle ist von drei Rollenabschnitten gebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf drei Rollenabschnitte beschränkt. Auch bei fünf Rollenabschnitten ist ein symmetrischer Aufbau der Führungsrolle möglich, wobei auch bei dieser Ausführungsform der zentrale Rollenabschnitt erfindungsgemäß ausgebildet ist.

Claims (5)

1. Führungsrolle für Stranggießanlagen, die in mehrere zueinander fluchtende Rollenabschnitte (20, 30, 40) unterteilt ist, wobei benachbarte Rollenabschnitte (20, 30; 30, 40) mit einem ein Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32; 22, 41) verbunden sind und der in einem Rollenzapfen (31, 32; 22, 41) endenden Rollenabschnitt (20, 30, 40) in eine Ausnehmung (25, 45; 35a, 35b) des benachbarten Rollenabschnittes (20, 30, 40) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß ein beiderseits von Rollenabschnitten (20, 40) benachbarter Rollenabschnitt (30) entweder an seinen beiden Enden mit Stützlager (33, 34) tragenden Rollenzapfen (31, 32) versehen ist und diese Rollenzapfen (31, 32) in Ausnehmungen (25, 45) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) eingreifen, oder an seinen beiden Enden mit Ausnehmungen (35a, 35b) versehen ist und Stützlager (33, 34) tragende Rollenzapfen (22, 41) der benachbarten Rollenabschnitte (20, 40) in diese Ausnehmungen (35a, 35b) eingreifen.

2. Führungsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenzapfen (31, 32; 22, 41) eines Rollenabschnittes (20, 30,40) in der Ausnehmung (25, 45, 35a, 35b) des benachbarten Rollenabschnittes (20, 30, 40) in abgedichteten Lagerungen (36, 37), vorzugsweise abgedichteten Gleitbuchsen oder sphärischen Lagern gelagert ist.

3. Führungsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Rollenabschnitte (20, 30; 30, 40) zueinander mit einer formschlüssigen Verspanneinrichtung (7) gegen Verdrehen und axiale Verschiebungen gesichert sind, vorzugsweise quer zu ihrer Längserstreckung von einer Spannhülse durchsetzt sind.

4. Führungsrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verspanneinrichtung (7) die Lagerung (36, 37) des Rollenzapfens (22, 31, 32, 41) eines Rollenabschnittes (20, 30, 40) in der Ausnehmung (25, 35a, 35b, 45) des benachbarten Rollenabschnittes (20, 30, 40) durchsetzt.

5. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenabschnitte (20, 30, 40) einen zentralen Kühlmittelkanal (28, 38, 48) aufweisen und die Kühlmittelkanäle (28, 38; 38, 48) benachbarter Rollenabschnitte mit Kühlmittel-Überleithülsen (5, 6) verbunden sind.