DE19716562A1

DE19716562A1 - Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage

Info

Publication number: DE19716562A1
Application number: DE1997116562
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Golla
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1997-04-19
Filing date: 1997-04-19
Publication date: 1998-10-22

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle für eine Stahl-Strang gießanlage mit zwischen mehreren Lagerstellen koaxial benachbart, unabhängig voneinander gelagerten massiven Roll körpern.

Neben durchgehenden Führungsrollen sind aus dem Stand der Technik mehrfach gelagerte Führungsrollen bekannt, die ein Abgießen von Strängen größerer Breite auch bei höheren Gieß geschwindigkeiten ermöglichen.

Die Rollen von Stranggießanlagen sind bei jeder Umdrehung durch den auf die Strangkruste wirkenden ferrostatischen Druck einer hohen mechanischen Wechselbeanspruchung ausge setzt, welche bei Brammenanlagen über hundert Tonnen pro Rolle betragen kann.

Eine zusätzliche Beanspruchung der Rollen resultiert aus der schockartigen Temperaturerhöhung der Rollenoberfläche bei je dem Kontakt mit dem heißen Strang.

Insbesondere infolge der thermischen Belastung der Führungs rolle verbiegen sich deren Rollkörper. Die sich unrund dre henden Rollkörper hinterlassen auf der Strangoberfläche Mar kierungen und führen zu einer ungleichmäßigen Strangdicke. Bei den bisher geforderten Endblechdicken in der Stranggieß technik waren diese Ungleichmäßigkeiten unproblematisch. Zu nehmend werden jedoch auch Endblechdicken im Bereich von nur einem Millimeter gefordert, bei denen diese Ungleichmäßigkei ten nicht mehr akzeptabel sind.

Schließlich verschleißen die Rollkörper während des Betriebs. Sie müssen daher in regelmäßigen Abständen nachgearbeitet werden. Die Nachbearbeitung hat eine Abnahme des Rollendurch messers zur Folge, zieht ab einem gewissen Maß eine erneute Justage der Rollenführungen nach sich und ist auch nur bis zu einem bestimmten Mindestdurchmesser der Rollen möglich.

Aufgrund des teilweise unterschiedlichen Verschleißes der Rollkörper ist eine lineare Anstellung der Führungsrollen nach der Nacharbeit kaum möglich. Deshalb werden die Rollkör per häufig gewechselt, was hohen Kosten verursacht.

Aus der JAS 47-29695 geht bereits eine durchgehende Führungs rolle für eine Stahl-Stranggießanlage hervor, bei der zum Schutz des Rollkörpers gegen Hitze und Bruch ein röhrenförmi ges Teil, das die Oberfläche der Führungsrolle bildet, in axialer Richtung auf den Rollkörper geschoben wird. Der zwischen dem röhrenförmigen Teil und dem Rollkörper gebildete Ringraum ist von Kühlmittel durchströmt, das über einen zen tralen Kanal in der Rollenachse und über sternförmig, sich radial nach außen erstreckende Leitungen dem Ringraum zuge führt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die nachteiligen Wirkungen der thermi schen Belastung durch den Strang auf die Rollkörper einer Führungsrolle der eingangs erwähnten Art zu verringern und die Qualität der unter Verwendung der Führungsrollen herge stellten Bleche, insbesondere mit geringer Dicke zu ver bessern.

Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die ver schleißbedingten Betriebsunterbrechungen und die damit ver bundenen Kosten zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einer Führungsrolle der eingangs er wähnten Art dadurch gelöst, daß jeder Rollkörper von mehreren hohlzylindrischen Hülsen ummantelt ist, die lösbar mit dem Rollkörper verbunden sind.

Die lösbaren, d. h. zerstörungsfrei von dem Rollkörper trenn baren Hülsen sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin dung in Achsrichtung auf den Rollkörper aufschiebbar.

Die Hülsen dienen als Verschleiß- und Wärmeschutz für die Rollkörper und können je nach Verschleißzustand einzeln ge wechselt werden. Werden sämtliche Hülsen einer Führungsrolle gewechselt, entfällt die Justage der Rollenführung und die Auslastung der gesamten Stranggießanlage wird verbessert. Da die Hülsen als Verschleißteile konzipiert sind, ist deren Nacharbeit nicht vorgesehen.

Um den Wärmeübergang auf den Rollkörper weiter zu vermindern, kann die Hülse in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er findung an ihrer, dem Rollkörpern zugewandten Innenfläche Distanzstücke besitzen, die auf dem Rollkörper aufliegen. Le diglich die Distanz stücke sind dann Wärmebrücken zwischen Rollkörper und Hülse.

Konstruktiv einfach lassen sich die Distanzstücke in Form ra dial umlaufender Stege realisieren, die im Bereich der äuße ren Ränder der Hülsen angeordnet sind.

Um thermisch bedingte Längenänderungen der Hülsen, insbeson dere auch Relativbewegungen der Hülsen gegenüber dem Rollkör per auszugleichen, sind die Hülsen in Achsrichtung mit Hilfe elastischer Mittel vorgespannt, die eine axiale Bewegung der Hülsen gegenüber dem Rollkörper im Rahmen der elastischen Verformbarkeit des Mittels zulassen.

Als elastische Mittel sind insbesondere Federn geeignet, die zumindest auf einer Seite jedes Rollkörpers an der jeweils äußeren Hülse angreifen. In Frage kommen beispielsweise Tellerfedern, Schraubendruckfedern oder Ringfedern.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Führungsrolle und

Fig. 2 einen weiteren Querschnitt durch ein Führungs rolle mit unterschiedlichen Vorspannmitteln für die Hülsen.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Führungsrolle besitzt zwei koaxial benachbarte, unabhängig voneinander gelagerte massive Rollkörper 2.

Jeder Rollkörper 2 stützt sich gegenüber einer durchgehenden Tragachse 3 über je zwei Lager 4, 5 bzw. 6, 7 ab. Die axiale Position der Lager 4-7 auf der Tragachse 3 wird durch La gerstellen 8, 9, 11 sowie daran angeordnete Flansche 13-16 bestimmt.

Jeder Rollkörper 2 ist von vier hohlzylindrischen Hülsen 17-21 ummantelt.

Die Hülsen 17-21 besitzen an ihrer dem Rollkörper 2 zuge wandten Innenfläche 22 radial umlaufende Stege 23, 24, die ringförmig auf dem Rollkörper 2 aufliegen. Der Nachteil der infolge der geringen Auflagefläche erhöhten Flächenpressung wird für den entscheidenden Vorteil des erheblich reduzierten Wärmeübergangs auf die Tragrolle 2 in Kauf genommen.

Die äußere Hülse 17 stützt sich mit dem seitlichen Rand ihres Steges 23 an einer Schulter 25 ab, die integraler Bestandteil des Rollkörpers 2 ist.

Eine etwaige axiale Bewegung der Hülsen 17-21 gegenüber dem Rollkörper 2 nimmt eine Tellerfeder 26 auf, die sich auf der einen Seite über einen Ring 27 an der Seitenwand des Steges 24 der Hülse 21 und auf der anderen Seite gegen eine Flansch platte 28 abstützt. Die ringförmige Flanschplatte 28 ist mittels Schrauben 29 mit dem Rollkörper 2 verschraubt.

Dehnen sich nun die Hülsen 17-21 infolge der Erwärmung aus, schiebt sich eine die Tellerfeder 27 überdeckende Zunge 31, die Bestandteil der Hülse 21 ist, über den äußeren Rand der Flanschplatte 28 in Richtung der Achse 32 der Führungsrolle 1. Die Zunge 31 schützt die Feder vor Verschmutzung und me chanischer Beschädigung.

Die Führungsrolle nach Fig. 2 unterscheidet sich lediglich in den auf die jeweils äußeren Hülsen 21 wirkenden Federn.

In der rechten Bildhälfte ist anstelle der Tellerfeder 27 ei ne Schraubendruckfeder 33 und in der linken Bildhälfte eine Ringfeder 34 dargestellt.

Mit Ausnahme der geringen konstruktiven Anpassung der äußeren Hülse 21 an die in axialer Richtung größere Ausdehnung der Schraubendruckfeder 33 stimmen die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 und 2 überein.

Zum Wechseln der einzelnen Hülsen 17-21 müssen nach Ausbau der Führungsrolle 1 aus den Lagerstellen 8, 9, 11 lediglich die die Flanschplatten 28 haltenden Schrauben 29 gelöst wer den, um sodann nach Entfernen der Federn 27, 33, 34 die Hül sen 17, 18, 19, 21 von dem Rollkörper 2 abzuziehen.

Sodann lassen sich mit kurzen Betriebsunterbrechungszeiten die neuen Hülsen auf den von thermischen Spannungen und Ver schleiß unbeeinflußten Rollkörper 2 aufschieben und der Be trieb kann ohne Justage der Lagerstellen 8, 9, 11 fortgesetzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Führungsrolle

2

Rollkörper

3

Tragachse

4

Lager

5

Lager

6

Lager

7

Lager

8

Lagerstelle

9

Lagerstelle

10

---

11

Lagerstelle

15

Flansche

16

Flansche

17

Hülsen

18

Hülsen

19

Hülsen

20

---

21

Hülsen

22

Innenfläche

23

Stege

24

Stege

25

Schulter

26

Tellerfeder

27

Ring

28

Flanschplatte

29

Schrauben

32

Achse

33

Schraubendruckfeder

34

Ringfeder

Claims

1. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage mit zwischen mehreren Lagerstellen koaxial benachbart, un abhängig voneinander gelagerten massiven Rollkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rollkörper (2) von mehreren hohlzylindrischen Hülsen (17, 18, 19, 21) ummantelt ist, die lösbar mit dem Rollkörper (2) verbunden sind.

2. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (17, 18, 19, 21) in Achsrichtung (32) au den Rollkörper (2) aufschiebbar ist.

3. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage nach An spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (17, 18, 19, 21) an ihrer dem Rollkörper (2) zugewandten Innenfläche (22) Distanzstücke besitzt, die auf dem Rollkörper (2) aufliegen.

4. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke die Form radial umlaufender Stege (23, 24) aufweisen, die im Bereich der äußeren Ränder der Hülsen (17, 18, 19, 21) angeordnet sind.

5. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (17, 18, 19, 21) in Achsrichtung (32) mit Hilfe elastischer Mittel vorgespannt sind, die eine axia le Bewegung der Hülsen gegenüber dem Rollkörper (2) im Rahmen der elastischen Verformbarkeit des Mittels zu lassen.

6. Führungsrolle für eine Stahl-Stranggießanlage nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf einer Seite jedes Rollkörpers an der jeweils äußeren Hülse (21) mindestens eine in Achsrich tung (32) wirkende Feder (27, 33, 34) angreift.