DE10128999A1 - Rollgangsrolle, insbesondere für den Transport von ofenwarmem, metallischem Bandmaterial, Gießsträngen aus Stahl u. dgl. - Google Patents

Rollgangsrolle, insbesondere für den Transport von ofenwarmem, metallischem Bandmaterial, Gießsträngen aus Stahl u. dgl.

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Abstract

Eine Rollgangsrolle, die insbesondere für den Transport von ofenwarmen, metallischem Bandmaterial, Gießsträngen aus Stahl u. dgl. eingesetzt wird, weist eine Rollenwelle (4) und einen auf der Rollenwelle (4) zumindest an den Rollenenden (2; 3) gelagerten Rollenmantel (1) auf. Um durch elektrische Ströme und Funkenbildung auf der Produkt-Oberfläche verursachte Schäden zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass der Rollenmantel (1) zumindest an den Rollenenden (2; 3) jeweils elektrisch und/oder thermisch isoliert auf der Rollenwelle (4) gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollgangsrolle, insbesondere für den Transport von ofen­ warmem, metallischem Bandmaterial, Gießsträngen aus Stahl u. dgl., mit einer Rol­ lenwelle und einem auf der Rollenwelle zumindest an den Rollenenden gelagerten Rollenmantel.
Bei generellen Unterschieden des elektrischen Potentials zwischen einem metalli­ schen Produkt und einer Rollgangsrolle können elektrische Ströme und Funkenbil­ dung Oberflächenfehler im herzustellenden Material verursachen.
Es ist bekannt (DE 24 26 135 C2), eine Rollgangsrolle für den Transport von Walz­ gut vorzuschlagen, die den Stößen des Walzgutes widerstehen kann. Es ist jedoch nicht daran gedacht, dass solche Rollgangsrollen auch elektrischen Strömen und Funkenbildung ausgesetzt sind, die das Walzgut beschädigen können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige elektrische Ströme und Funkenbildungen zu unterbinden, so dass die erwähnten Schäden nicht mehr auf­ treten können.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Rollenmantel zumindest an den Rollenenden jeweils elektrisch und/oder thermisch isoliert auf der Rollenwelle gelagert ist. Eine solche Rollgangsrolle eignet sich für Rollgänge oder Rollgangsteile im Bereich induktiver Erwärmung und induzierter elektrischer Felder sowie bei generellen Unterschieden des elektrischen Potentials zwischen einem Walz- oder Stranggießprodukt und Rollgangsrolle, wo elektrische Ströme und Fun­ kenbildung Oberflächenfehler verursachen können. Vorteilhafterweise kann eine sol­ che Rollgangsrolle auch eingesetzt werden, um den Wärmeaustausch durch Wär­ meleitung zwischen dem durch das Produkt erwärmten Rollenmantel mit der in der Regel gekühlten Rollenwelle (Rollenachse) weitgehend zu unterbinden.
Die Erfindung ist dadurch weitergebildet, dass zwischen dem Rollenmantel an den Rollenenden und der Rollenwelle jeweils über den Umfang verteilt angeordnete, ein­ zelne Isolierkörper oder ein einstückiger, ringförmiger Isolierkörper vorgesehen sind. Die Isolierkörper können dabei zur Zentrierung des Rollenmantels auf der Rollen­ welle und/oder zur Drehmomentübertragung eingesetzt werden.
Eine Ausgestaltung besteht hierbei darin, dass die über den Umfang verteilt ange­ ordneten, einzelnen Isolierkörper aus Profilstäben bestehen. Das Profil kann aus Rundstäben, Flach- oder Rechteckmaterial oder aus anderen Querschnittsformen gebildet sein. Der Werkstoff für solche Profilstäbe kann aus Keramik oder anderen Isolationswerkstoffen bei entsprechender Festigkeit gewählt werden.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Profilstäbe zusammen mit Lagerrin­ gen gegenüber der Rollenwelle und dem Rollenmantel axial gesichert sind.
Zur Verhinderung einer axialen Verschiebung ist z. B. vorteilhaft, dass die axiale Si­ cherung aus an den Stirnseiten der Lager aufgeschweißten Blechringen besteht.
Währenddem der Rollenmantel und die Rollenwelle grundsätzlich voneinander ge­ trennt sind und ausschließlich über die Isolationskörper in Verbindung stehen, kann mittels der axialen Sicherung ein Loslager und ein Festlager zwischen dem Rollen­ mantel und der Rollenwelle gebildet sein. Dadurch können Wärmespannungen und Wärmedehnungen aufgefangen werden.
Grundsätzlich entsteht ein weiterer Vorteil dadurch, dass die Isolierkörper den Rol­ lenmantel auf der Rollenwelle zentrieren und gleichzeitig Drehmoment-Übertragungs­ mittel bilden. Dadurch wird eine kompakte für die notwendige Kraftübertragung zweckmäßige Einheit einer Rollgangsrolle geschaffen.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass der Rollenmantel in mehrere, beab­ standet auf der Rollenwelle angeordnete Rollenmantel-Abschnitte mit jeweils über den Umfang verteilt angeordneten, die Rollenwelle zentrierenden und das Antriebs­ drehmoment übertragenden Isolierkörpern gegliedert ist. Dabei sind die Rollenman­ tel-Abschnitte von der Rollenwelle getrennt und werden ausschließlich über die be­ schriebenen Isolierkörper verbunden.
Nach einer weiteren Alternativen ist der Isolierkörper als Kegellager ausgeführt, des­ sen Konus-Innenring und/oder dessen Konus-Außenring und/oder dessen Kegel­ rollen jeweils Isolierkörper bilden. Dabei kann wegen der kurzen Rollenmantel- Abschnitte das durch Erwärmung und Längenausdehnung in axialer Richtung ent­ stehende Spiel vernachlässigt werden, so dass keine Anordnung in Los- und Festla­ ger erforderlich ist. Dabei werden besonders elektrische Ströme in Achsrichtung un­ terbunden.
Nach der weiteren Erfindung wird die durch Erwärmung des Rollenmantels vergrö­ ßerten Spiele im Passsitz der Isolationskörper dadurch kompensiert, dass der Konus- Innenring axial verschiebbar und unter Federkraft auf der Rollenwelle anstellbar ist.
Die Neigung des Konus ist dabei so zu wählen, dass aufgrund der Längenausdeh­ nung des Rollenmantels der Außenkonus auf dem Innenkonus eine andere Position einnimmt und damit die Aufweitung des Durchmessers weitgehend ausgleicht.
Dafür ist eine praktische Ausführungsform dadurch gegeben, dass der Konus- Innenring auf der Rollenwelle axial mittels Tellerfedern, die gegen einen Wellenab­ satz abgestützt sind, gegen den hohlen mit dem Rollenmantel fest verbundenen Ko­ nus-Außenring, verschiebbar ist. Dadurch wird das Spiel kontinuierlich durch die Fe­ derkraft eliminiert.
Eine andere Gestaltung sieht noch vor, dass ein Rollenmantel-Abschnitt jeweils am Rollenende in einem Kegellager und etwa mittig mittels der über den Umfang ver­ teilten Isolierkörper gelagert ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Roll­ gangsrolle,
Fig. 1 A die zugehörige Seitenansicht,
Fig. 2 einen axialen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Rollgangsrolle mit Rollenmantel-Abschnitten,
Fig. 2A die zugehörige Seitenansicht,
Fig. 3 einen axialen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Roll­ gangsrolle,
Fig. 3A die zugehörige Seitenansicht und
Fig. 4 einen axialen Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform der Roll­ gangsrolle.
Die Rollgangsrolle dient z. B. zum Transport von Bandmaterial, das aus einem Be­ handlungsofen austritt oder zum Transport von Gießsträngen, z. B. von Dünnsträn­ gen. Der grundsätzliche Aufbau umfasst einen Rollenmantel 1. Der zumindest an den Rollenenden 2 und 3 jeweils elektrisch und/oder thermisch isoliert auf der Rollen­ welle 4 gelagert ist (Fig. 1 und 1A als erste Ausführungsform).
Die Isolation entsteht dadurch, dass zwischen dem Rollenmantel 1 an den Rollenen­ den 2 und 3 und der Rollenwelle 4 über den Umfang verteilt angeordnete, einzelne Isolierkörper 5 (Fig. 1, 1A; Fig. 2, 2A und Fig. 3, 3A) vorgesehen sind. Alternativ kann auch ein einstückiger, ringförmiger Isolierkörper 6 (Fig. 4) vorgesehen werden.
Die über den Umfang verteilt angeordneten, einzelnen Isolierkörper 5 bestehen aus Profilstäben 7, die einen runden, flachen, rechteckigen oder polygonalen Querschnitt besitzen. Die Profilstäbe 2 bestehen aus Keramik oder anderen, mit isolierenden Wirkungen verbundenen Werkstoffen.
Die Rollenwelle 4 ist mit Lagerabsätzen 8 und 9 ausgestattet und wird mittels Kühl­ medien, das durch einen Kernkanal 10 strömt, gekühlt. Die Profilstäbe 7 sind zu­ sammen mit Lagerringen 11 und 12 auf einem Wellenabsatz 13 axial gesichert. Die axiale Sicherung besteht aus an den Stirnseiten 14 und 15 aufgeschweißten Blech­ ringen 17, die jeweils an den zusammen mit den Profilstäben 7 gebildeten Lagern 16 angebracht sind. Diese Lager 16 können als ein Loslager 16a und ein Festlager 16b zur Wärmedehnung gestaltet sein.
Die Isolierkörper 5 zentrieren den Rollenmantel 1 auf der Rollenwelle 4 und bilden gleichzeitig durch Form- und/oder Kraftschluss ein Drehmoment-Übertragungs­ mittel.
In einer zweiten Ausführungsform (Fig. 2, 2A) ist der Rollenmantel 1 in mehrere, be­ abstandet auf der Rollenwelle 4 angeordnete Rollenmantel-Abschnitte 1a, 1b, 1c, 1d usw. gegliedert, die jeweils wieder mittels der Isolierkörper 5 zur Rollenwelle 4 zentrieren und das Antriebsdrehmoment übertragen.
Gemäß einer dritten Ausführungsform (Fig. 3 und 3A) ist der Isolierkörper 5 als Ke­ gellager 18 ausgebildet, wobei entweder dessen Konus-Innenring 18a oder dessen Konus-Außenring 18b und/oder dessen Kegelrollen 18c jeweils die Isolierkörper 5 bilden.
Aufgrund einer vierten Ausführungsform (Fig. 4) ist der Konus-Innenring 18a axial verschiebbar und unter Federkraft auf der Rollenwelle 4 anstellbar. Der Konus- Innenring 18a ist auf der Rollenwelle 4 axial mittels Tellerfedern 19, die gegen einen Wellenabsatz 20 abgestützt sind, gegen den hohlen, mit dem Rollenmantel 1 fest verbundenen Konus-Außenring 18b verschiebbar. Das Drehmoment wird bei dieser Gestaltung durch Reibschluss im Konus-Außenring 18b übertragen. Das Isoliermate­ rial bildet der konische Außenring 18b aus Keramik. Anstelle von Keramik können auch Glasfasertextilien bei entsprechender Dicke oder Schichtung eingesetzt wer­ den.
Ein Rollenmantel-Abschnitt 1a, 1b usw. kann jeweils an den Rollenenden 2 und 1 oder 3 in dem Kegellager 18 und etwa mittig mittels der über den Umfang verteilten Isolierkörper 5 gelagert werden.
Zur Verhinderung von Kriechströmen über die Oberfläche der Isolierkörper 5 ist eine trockene Umgebungsatmosphäre anzustreben. Eine solche besteht z. B. in dem Be­ reich eines Behandlungsofens.
Bezugszeichenliste
1
Rollenmantel
1
a Rollenmantel-Abschnitt
1
b Rollenmantel-Abschnitt
1
c Rollenmantel-Abschnitt
1
d Rollenmantel-Abschnitt
2
Rollenende
3
Rollenende
4
Rollenwelle
5
einzelne Isolierkörper
6
einstückiger Isolierkörper
7
Profilstab
8
Lagerabsatz
9
Lagerabsatz
10
Kernkanal
11
Lagerring
12
Lagering
13
Wellenabsatz
14
Stirnseite
15
Stirnseite
16
mittels Profilstäben gebildetes Lager
16
a Loslager
16
b Festlager
17
Blechring
18
Kegellager
18
a Konus-Innenring
18
b Konus-Außenring
18
c Kegelrollen
19
Tellerfedern
20
Wellenabsatz

Claims (12)

1. Rollgangsrolle, insbesondere für den Transport von ofenwarmem, metalli­ schem Bandmaterial, Gießsträngen aus Stahl u. dgl., mit einer Rollenwelle und einem auf der Rollenwelle zumindest an den Rollenenden gelagerten Rollenmantel, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenmantel (1) zumindest an den Rollenenden (2; 3) jeweils elek­ trisch und/oder thermisch isoliert auf der Rollenwelle (4) gelagert ist.
2. Rollgangsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rollenmantel (1) an den Rollenenden (2; 3) und der Rol­ lenwelle (4) jeweils über den Umfang verteilt angeordnete, einzelne Isolierkör­ per (5) oder ein einstückiger, ringförmiger Isolierkörper (6) vorgesehen sind.
3. Rollgangsrolle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über den Umfang verteilt angeordneten, einzelnen Isolierkörper (5) aus Profilstäben (7) bestehen.
4. Rollgangsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstäbe (7) zusammen mit Lagerringen (11; 12) gegenüber der Rollenwelle (4) und dem Rollenmantel (1) axial gesichert sind.
5. Rollgangsrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Sicherung aus an den Stirnseiten (14; 15) der Lager (16) auf­ geschweißten Blechringen (17) besteht.
6. Rollgangsrolle nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der axialen Sicherung ein Loslager (16a) und ein Festlager (16b) zwischen dem Rollenmantel (1) und der Rollenwelle (4) gebildet sind.
7. Rollgangsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierkörper (5) den Rollenmantel (1) auf der Rollenwelle (4) zentrie­ ren und gleichzeitig Drehmoment-Übertragungsmittel bilden.
8. Rollgangsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenmantel (1) in mehrere, beabstandet auf der Rollenwelle (4) an­ geordnete Rollenmantel-Abschnitte (1a, 1b, 1c, 1d) mit jeweils über den Um­ fang verteilt angeordneten, die Rollenwelle (4) zentrierenden und das An­ triebsdrehmoment übertragenden Isolierkörpern (5) gegliedert ist.
9. Rollgangsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (5) als Kegellager (18) ausgeführt ist, dessen Konus- Innenring (18a) und/oder dessen Konus-Außenring (18b) und/oder dessen Kegelrollen (18c) jeweils Isolierkörper (5) bilden.
10. Rollgangsrolle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus-Innenring (18a) axial verschiebbar und unter Federkraft auf der Rollenwelle (4) anstellbar ist.
11. Rollgangsrolle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus-Innenring (18a) auf der Rollenwelle (4) axial mittels Tellerfe­ dern (19), die gegen einen Wellenabsatz (20) abgestützt sind, gegen den hohlen mit dem Rollenmantel (1) fest verbundenen Konus-Außenring (18b), verschiebbar ist.
12. Rollgangsrolle nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenmantel-Abschnitt (1a, 1b usw.) jeweils am Rollenende (2; 3) in einem Kegellager (18) und etwa mittig mittels der über den Umfang verteilten Isolierkörper (5) gelagert ist.
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