DE2543985A1

DE2543985A1 - Gekuehlte stuetz- bzw. transportrolle, insbesondere fuer stahl-stranggiessvorrichtungen

Info

Publication number: DE2543985A1
Application number: DE19752543985
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Komma
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1975-10-02
Publication date: 1977-04-07
Also published as: JPS5536026B2; DE2543985B2; DE2543985C3; CH593740A5; JPS5243755A; FR2326256A1; FR2326256B1; ATA730076A; AT345495B

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 29. September 1975

41 Duisburg 5807/DST - Fl/We

Wolfgang-Reuter-Platz

Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle, insbesondere für Stahl-Stranggießvorrichtungen

Die Erfindung betrifft eine gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle, insbesondere für Stahl-Stranggießvorrichtungen, durch deren Rollenkörper und durch deren Rollenzapfen in Richtung der Rollendrehachse mindestens je ein Kühlmittelzufuhr- und ein Kühlmittelabfuhr-Kanal verlaufen, die über mit der Rollenachse koaxiale Drehdichtungen an undrehbare Kühlmittelzufuhr- bzw. Kühlmittelabfuhr-Rohre angeschlossen sind, und deren Rollenzapfen in Drehlagern ruhen.

Derartige Stütz- bzw. Transportrollen erfordern eine Kühlung, um Schaden am Rollenkörper durch die vom heißen Gießstrang übergehende Wärme zu verhindern. Von den beiden angewendeten Kühlverfahren besteht das eine aus einem Bespritzen der Rolle von außen und das andere aus dem erwähnten Durchleiten von Kühlmittel - im allgemeinen wird Wasser verwendet - durch mehrere Bohrungen im Rollenlcörper und durch die Rollenzapfen. Die Kühlung der Rollenzapfen dient gleichzeitig dem Schutz der Drehlager soweit die Kühlmittelführung eine Wärmeabfuhr aus den Lagergehäusen gestattet.

Es ist bekannt (DT-AS 2 420 514), den Rollenkörper mit einer Kernbohrung für eine durchgehende Strömung des Kühlmittels zu versehen und das Drehlager mit einem Kühlmittelmantel zu umgeben, εο

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daß das Drehlager und gegebenenfalls vorhandene Dichtungen kühl und das Schmiermittel für die vorgesehenen Wälzlager in den geforderten Grenzen der Schmierfähigkeit gehalten werden können. Bei solchen, mit nur einer Kernbohrung für das Kühlmittel im Rollenzapfen gekühlten Rollen, insbesondere bei Massiv-Rollen besteht die Gefahr, daß die Wälzlager und die Dichtungen dxirch mangelnde Wärmeabfuhr einem erhöhten Verschleiß unterworfen sind. So können nur Drehlager ausreichend gekühlt werden, deren Lagergehäuse an den Seiten im Sfciahlungsschatten der vom heißen Gießstrang ausgehenden Wärmestrahlen liegen. In der Regel befinden sich die Drehlager der Rollenzapfen zusammen mit den Rollenzapfen in der Strahlungshitze des Gießstranges. Die Wärme, die durch den Rollenzapfen fließt, muß notgedrungen über die Wälzlager abgeführt werden. Hierbei strömt in nachteiliger Weise die Wärme des Rollenzapfens über den Wälzlager-Innenring in das Kühlmittel der Kernbohrung und Wärme aus den Rollenzapfen über den Wälzlager-Außenring in das Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelmantels im Drehlager. Der Wärmefluß durch die Teile des Wälzlagers hindurch beeinträchtigt die Aufrechterhaltung des Schmierfilms und bedarf einer Beseitigung.

Der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, bei der eingangs beschriebenen Stütz- bzw. Transportrolle, den Wärmefluß aus dem Rollenzapfen besser vom Drehlager fernzuhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf dem Rollenzapfen im Bereich neben einem Drehlager mindestens eine um die Rollenzapfenaußenfläche verlaufende, mit der Rolle fest verbundene Kühlkammer gebildet ist, die mit mindestens einer Kühlmittel zuleitung an den Kühlmittel-Zufuhrkanal des Rollenkörpers angeschlossen ist und mit mindestens einer Kühlmittelableitung mit dem Kühlmittel-Abfuhrkanal der Stützrolle in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Kühlkammer führt einesteils Wärme aus dem Rollenzapfen unmittelbar, und bevor diese in das Drehlager ge-

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langen kann, ab. Sie schützt außerdem das Drehlager seitlich gegen die schädliche Wärmestrahlung durch den Gießstrang, indem sie die Strahlungswärme ebenfalls aufnimmt und das Kühlmittel die Wärme abführt. Ein besonderer Vorteil ergibt sich hierbei durch die Verlegung der Kühlmittelzu- und Kühlmittelableitungen innerhalb des Rollenzapfens. Das in diesen Leitungen strömende Kühlmittel führt die zwischen der Kernbohrung und der Kühlkammer strömende Wärme ebenfalls ab, so daß der gesamte Querschnitt des Rollenzapfens eine einheitliche Kühlung aufweist, die einen "Schutzschirm" für das Drehlager bildet. Die Erfindung macht eine besondere Kühlung des Drehlagergehäuses aufgrund des bekannten Kühlmittelmantels überflüssig, so daß auch, noch das Drehlagergehäuse einfacher gestaltet werden kann.

Eine besonders intensive Kühlung des Rollenzapfen-Querschnitts ergibt sich gemäß der weiteren Erfindung nach dem Prinzip einer Umlenkung des in Richtung der Rollenachse fließenden Kühlmittelstromes innerhalb der erfindungsgemäßen Stütz- bzw. Transportrolle dadurch, daß deren Kühlmittel-Zufuhrkanal mittels einer Einlage, Dichtung oder dergleichen im Bereich der Kühlkammer versperrt ist und daß deren Kühlmittel-Zuleitung in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor dieser Einlage, Dichtung oder dergleichen beginnt und deren Kühlmittel-Ableitung dahinter in den Kühlmittel-Zufuhrkanal mündet.

Um die erfindungsgemäße Kühlkammer unabhängig von der Herstellung des Rollenzapfens anbringen zu können, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Kühlkammer mittels einer Hülse gebildet und die Hülse weist flanschförmige Ränder auf, mit denen sie auf entsprechende Absätze des Rollenzapfens dichtend aufschiebbar ist.

Eine andere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß in den flanschförmigen Rändern der Kühlkammer-Hülse Dichtungsringe angeordnet sind.

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Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Kühlkammer läßt sich praktisch in zwei Bauarten verwirklichen. Die Kühlkammern sind in einer Reihe von runden oder rechteckigen bzw. quadratischen Gehäusen auf den Umfang des Rollenzapfens geschweißt oder gelötet und führen so alle Biegebewegungen des Zapfens mit aus. Mehrere einzelne Kühlkammern können aber auch zu einer einzigen ringförmigen Kühlkammer zusammengelegt werden, so daß weniger Kühlmittelzu- und Kühlmittelableitungen erforderlich sind. Eine solche einzige, aus der Hülse gebildete Ringkammer verhält sich aufgrund der Dichtungsringe gegenüber Bewegungen des Rollenzapfens elastisch, ohne daß die erwünschte Dichtwirkung gegenüber dem Kühlmittel verloren geht.

Eine zusätzliche Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß innerhalb der Kühlkammer die Strömungen der Kühlmittel-Zuleitung und der Kühlmittel-Ableitung trennende Leitrippen vorgesehen sind.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Querschnitt durch den Rollenzapfen im Bereich eines Drehlagers der erfindungsgemäßen Stützbzw. Transportrolle entsprechend dem Schnittverlauf H-II in Fig. 1, -

Fig. 2 einen zur Rollenachse senkrechten Schnitt entsprechend dem Schnittverlauf I-I in Fig. 1,

Fig. 3 einen Achsenschnitt durch den Rollenzapfen entsprechend dem Schnittverlauf IV-IV in Fig. 4,

Fig. 4 einen zur Rollenachse senkrechten Schnitt entsprechend dem ßchnittverlauf IH-III in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung V wie in Fig. 3 angezeigt.

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Die erfindungsgemäße Stütz- bzw. Transportrolle (Fig. 1) weist einen Rollenkörper 1 auf, dessen Rollenzapfen 2 in der Art eines Flaschenhalses geformt ist. Die Rolle ruht mit den Lagerzapfen 2a in einem oder mehreren Wälzlagern 3» die im Drehlager 4-mittels aufgeschraubten Deckeln 5a bzw. 5b befestigt sind. Die Zeichnung zeigt eine massive, gegossene Stütz- bzw. Transportrolle; die nachfolgend beschriebenen Merkmale gelten auch für anderweitig hergestellte Rollen.

In der Kernbohrung 1a ist ein konzentrisches Innenrohr 6 angeordnet. Das Innenrohr 6 bildet einen Kühlmittel-Zufuhrkanal 7» in den das Kühlmittel in Pfeilrichtung strömt. Am nicht gezeigten Ende der Rolle wird das Kühlmittel in das Innenrohr 6 umgelenkt und strömt durch den so gebildeten Kühlmittel-Abfuhrkanal 8 aus der Rolle in Pfeilrichtung ab.

Die Kühlkammer 9 besteht aus der Hülse 10 und der Rollenzapfen-Außenfläche 11 und wird durch die Kühlmittel-Zuleitung 12 mit Kühlmittel aus dem Kühlmittel-Zufuhrkanal 7 versorgt, das durch die Kühlmittel-Ableitung 13 in Pfeilrichtung die Kühlkammer 9 verläßt. Die Hülse 10 weist flanschförmige Ränder 10a und 10b auf, in denen jeweils Dichtungsringe 14 angeordnet sind, die mit zylindrischen Absätzen 2b und 2c des Rollenzapfens 2 zusammenwirken, um gegebenenfalls Leckverluste an Kühlmittel niedrig zu halten.

Das Prinzip der Erfindung gestattet, wie erwähnt, eine Verteilung des Kühlmittels über den Querschnitt des Rollenzapfens 2. Mittels der Einlage 15, die nicht unbedingt voll abdichten muß, ist der Kühlmittel-Zufuhrkanal 7» wie in Fig. 1 ersichtlich ist, versperrt. Das Kühlmittel gelangt durch die Kühlmittel-Zuleitung in die Kühlkammer 9» durchströmt diese auf der (in Fig. 2 gezeigten) Umfangsbahn in Pfeilrichtung 16 bzw. 17 und tritt in die Kühlmittel-Ableitung 13 wieder ein. Je stärker der Querschnitt

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des Rollenzapfens 2 gekühlt werden soll, desto mehr Kühlmittel-Zuleitungen 12 bzw. Kühlmittel-Ableitungen 13 sind vorzusehen.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform durch eine Verlegung sämtlicher Kühlmittel-Zuleitungen 12 bzw. Kühlmittel-Ableitungen 13 für die Kühlkammern 9 in die vertikale Drehachsen-Schnittebene. Diese Anordnung reicht aus, um den Rollenzapfen kühl zu halten. Ferner wird eine Verstärkung der Strömung in Umfangsrichtung (gleich Pfeilrichtung 18) der Kühlkammer 9 mittels Leitrippen 19 erreicht (Fig. A-). Das Kühlmittel tritt z.B. aus den Kühlmittel-Zuleitungen 12a (12b) in die Kühlkammer 9 ein, strömt in Umfangsrichtung über den halben Umfang und tritt in die gegenüberliegende, in der Kühlkammer 9 die Ausgangsöffnung bildende Kühlmittel-Ableitung 13b (13a) ein. Diese Strömungsrichtung wird durch die Leitrippen 19 erzwungen, die das Kühlmittel beim Eintreten bzw. beim Austreten aus der Kühlkammer 9 in die gewünschte Richtung leiten.

In Fig. 5 sind die Strömungsrichtungen mit Pfeilen für die Kühlmittel-Zuleitungen 12a, 12b und für die Kühlmittel-Ableitungen 13a, 13b eingezeichnet. Die Leitrippen 19 befinden sich jeweils zwischer den Mündungen einer Kühlmittel-Zu- und einer Kühlmittel-Ableitung 12a/13a bzw. 12b/13b. ·

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Claims

254398b DEMAG Aktiengesellschaft ■ 29. September 1975 Duisburg 5807/DST - Fl/We Wolfgang-Reuter-Platz Pat ent ansgrüche

1. Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle, insbesondere für Stahl-Stranggießvorrichtungen, durch deren Rollenkörper und durch deren Rollenzapfen in Richtung der Rollendrehachse mindestens je ein Kühlmittel-Zufuhr- und ein Kühlmittel-Abfuhrkanal verlaufen, die über mit der Rollenachse koaxiale Drehdichtungen an undrehbare Kühlmittelzufuhr- bzw. Kühlmittelabfuhr-Rohre angeschlossen sind, und deren Rollenzapfen in Drehlagern ruhen, dadurch gekennzeichnet,

daß auf dem Rollenzapfen (2) im Bereich neben einem Drehlager (4-) mindestens eine um die Rollenzapfenaußenfläche (11) verlauf ende,, mit der Rolle fest verbundene Kühlkammer (9) gebildet ist, die mit mindestens einer Kühlmittelzufuhrleitung (12) an den Kühlmittel-Zufuhrkanal (7) des Rollenkörpers (1) angeschlossen ist, und mit mindestens einer Kühlmittelableitung (13) mit dem Kühlmittel-Abfuhrkanal (8) der Stützrolle in Verbindung steht.

2. Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß deren Kühlmittel-Zufuhrkanal (7) mittels einer Einlage, Dichtung (15) oder dergleichen im Bereich der Kühlkammer (9) versperrt ist und daß deren Kühlmittelzuleitung (12).in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor dieser Einlage, Dichtung (15) oder dergleichen beginnt und deren Kühlmittelableitung (13) dahinter in den Kühlmittel-Zufuhrkanal (7) mündet.

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3. Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle nach den Ansprüchen 1 und 2, .

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kühlkammer (9) mittels einer Hülse (10) gebildet ist und daß die Hülse (10) flanschförmige Ränder (10a, 10b) aufweist, mit denen sie auf entsprechende Absätze (2b, 2c) des Rollenzapfens (2) dichtend aufschiebbar ist.

4. Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle nach den Ansprüchen 1 bis $,

dadurch gekennzeichnet,

daß in den fianschförmigen Rändern (10a, 10b) der Kühlkammer-Hülse (10) Dichtungsringe (14) angeordnet sind.

5. Gekühlte Stütz- bzw. Transportrolle nach den Ansprüchen 1 bis 4-,

dadurch gekennzeichnet,

daß innerhalb der Kühlkammer (9) die Strömungen der Kühlmittelzuleitung (12) und der Kühlmittelableitung (13) trennende Leitrippen (19) vorgesehen sind.

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