EP0844038B1 - Führungsvorrichtung, insbesondere zur seitlichen Führung eines Giessstrangs - Google Patents

Führungsvorrichtung, insbesondere zur seitlichen Führung eines Giessstrangs Download PDF

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EP0844038B1
EP0844038B1 EP97118501A EP97118501A EP0844038B1 EP 0844038 B1 EP0844038 B1 EP 0844038B1 EP 97118501 A EP97118501 A EP 97118501A EP 97118501 A EP97118501 A EP 97118501A EP 0844038 B1 EP0844038 B1 EP 0844038B1
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EP
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roller
coolant
roller body
holder
end section
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EP97118501A
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Inventor
Andreas Dipl.-Ing. Klimkeit
Walter Krume
Jörg Rohde
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Stahl AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/128—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for removing
    • B22D11/1287—Rolls; Lubricating, cooling or heating rolls while in use

Definitions

  • the invention relates to a device for lateral Guiding a casting strand with a rotatably mounted Roller body by a cone-shaped roller holder is worn.
  • Such devices are in Continuous casting machines for lateral guidance of the Metal strands used.
  • the reel body rolls in direct contact with the hot strand on this from.
  • the roller body and all with elements connected to it are strongly heated. So is the typical operating temperature in known Guide devices up to 500 ° C.
  • Guide devices are known from practice.
  • the advantage of the known guide devices consists in their simplicity and the associated minor Manufacturing costs. Because of this, they have been around for a long time and in large numbers at continuous casting plants used.
  • a disadvantage of the known guide rollers is however, that to be repeated at short intervals Relubrication of the plain bearing at high maintenance costs leads.
  • a device for guidance of a casting strand known with a gear wheel driven lowering roller is equipped.
  • the Lowering roller and the gear wheel are each on one End of a shaft attached in the area of each end an open warehouse is stored.
  • To cool the Shaft and the lowering roller becomes a coolant through a bore formed in the shaft in a cavity passed, which is formed inside the lowering roller.
  • Shaft coolant that gets into the cavity there by the heat given off by the guided strand heated so much that it begins to evaporate.
  • Which Forming steam reaches a through a cover plate Nozzle opening, through which it remains vaporous or in the form of a stranded one Liquid jet escapes into the environment.
  • the nozzle opening works like a pressure relief valve, which the Coolant leaks from the lowering roller Enclosed space once the pressure is inside this space due to the warming of the Shaft coolant associated volume increase of Coolant has risen so much that heated Coolant is pressed out of the nozzle.
  • the object of the invention is a Guide device of the type mentioned create a longer with less maintenance Has life expectancy.
  • roller body in one piece train with the roll holder.
  • optimal material pairings be advantageous to design the roller body in such a way that it can be plugged onto the end section.
  • the roller body at least has a space through which the coolant can flow is. This space should advantageously be coaxial extend to the end portion.
  • the invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained.
  • the only figure shows one on one Continuous casting machine used guide device in Cut.
  • the guide device 1 has a housing 2, the Wall 3 surrounds an interior 4. On the inside of the Wall 3 is formed in the middle of a circumferential paragraph 5 whose shoulders each have a spherical roller bearing 6.7 "For life lubrication" is supported.
  • a pin-shaped Roll holder 8 stored with his one End section 8a freely from one on the upper end face 2a of the housing 2 protrudes opening, while its other end portion 8b comes out of an opening the lower end face 2b of the housing 2 is guided.
  • the Openings on the upper and lower end faces 2a, 2b of the Housing 2 are each one by one Shaft seal 9.10 bearing cover 11.12 opposite acting on the housing from the outside Dirt sealed.
  • a roller body 13 On the first end portion 8a of the roll holder 8 a roller body 13 is attached.
  • the room 14 has a larger diameter than the outer diameter of the end portion 8a of the Roll holder 8 by one on the lower end face 13b of the roller body 13 formed through the opening Room 14 into one in the upper end face 13a molded opening of the roller body 13 is guided.
  • room 14 is through Sealed roller holder 8 adjacent O-rings 15, which in in the edges of the openings of the roller body 13 trained ring grooves.
  • the opening of the top The end face 13a of the roller body 13 is additionally tight closed by a lid 16.
  • the roller body 8 has two bores 8c, 8d which from the lower end of the lower end portion 8b to extend approximately to the tip of the end portion 8a.
  • Each of the bores 8c, 8d is radial over itself extending connection bore 8e or 8f with the space 14 of the roller body 13 connected, the Connecting hole 8e between the first hole 8c in Region of the tip of the end section 8a is arranged, while the connecting hole 8f between the second Bore 8d and the space 14 of the lower end face 13b of the Roll body 13 is assigned.
  • the holes 8c, 8d are in a manner known per se with a fixed arrangement Coolant supply line Z and one Coolant discharge line A via a rotationally decoupled Two-way rotary joint connected like them is described for example in DE-OS 2 315 865.
  • the coolant flows through the coolant supply line Z in the hole 8c and passes through the connecting hole 8e into room 14. From here it flows over the Connecting hole 8f in the hole 8d and from there in the coolant discharge line A.
  • the corresponding one Flow path S is through the dashed line in the Figure indicated.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur seitlichen Führung eines Gießstrangs mit einem drehbar gelagerten Rollenkörper, der von einem zapfenförmigen Rollenhalter getragen ist. Derartige Vorrichtungen werden in Stranggießanlagen zur seitlichen Führung des Metallstrangs eingesetzt. Dabei rollt der Rollenkörper in unmittelbarem Kontakt mit dem heißen Strang auf diesem ab. Dies hat zur Folge, daß der Rollenkörper und alle mit ihm verbundenen Elemente stark erwärmt werden. So beträgt die typische Betriebstemperatur bei bekannten Führungsvorrichtungen bis zu 500 °C. Derartige Führungsvorrichtungen sind aus der Praxis bekannt.
Bei den bekannten Führungsvorrichtungen ist der Rollenkörper mit Spiel auf einen zapfenförmig ausgebildeten Rollenhalter aufgesteckt, so daß der Rollenkörper frei um die Längsachse des Rollenhalters gedreht werden kann. Um über eine längere Betriebsdauer eine einwandfreie, ungehinderte Drehbewegung des Rollenkörpers zu gewährleisten, ist der Spalt zwischen den Wandungen der Lagerausnehmung des Rollenkörpers und dem Rollenhalter mit Fett gefüllt. Das auf diese Weise gebildete Gleitlager muß wegen der hohen thermischen Belastung und der insbesondere im Bereich von Stranggußanlagen auftretenden starken Verschmutzungen regelmäßig nachgeschmiert werden.
Der Vorzug der bekannten Führungsvorrichtungen besteht in ihrer Einfachheit und den damit einhergehenden geringen Herstellkosten. Aus diesem Grund werden sie seit langem und in großen Stückzahlen an Stranggießanlagen eingesetzt. Ein Nachteil der bekannten Führungsrollen ist jedoch, daß das in kurzen Zeitabständen zu wiederholende Nachschmieren des Gleitlagers zu hohen Wartungskosten führt. Darüber hinaus besteht stets die Gefahr, daß die Gleitlager aufgrund eines vorzeitigen Verbrauchs des Schmiermittels oder aufgrund übermäßiger Verschmutzung trocken laufen. Dies kann zum sog. "Festfressen" des Rollenkörpers auf dem Rollenhalter mit der Folge führen, daß der Rollenkörper nicht mehr auf dem Metallstrang abrollt, sondern daß dieser an dem Rollenkörper entlang schabt. Die dadurch verursachten starken Riefen an der Oberfläche des Strangs können häufig auch in den nachfolgenden Verarbeitungsschritten nicht mehr beseitigt werden.
Neben dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ist aus der DE-AS 1 105 567 eine Vorrichtung zur Führung eines Gießstrangs bekannt, die mit einer über ein Zahnrad angetriebenen Absenkwalze ausgestattet ist. Die Absenkwalze und das Zahnrad sind dabei an jeweils einem Ende einer Welle befestigt, die im Bereich jedes Endes in jeweils einem offenen Lager gelagert ist. Zur Kühlung der Welle und der Absenkwalze wird ein Kühlmittel durch eine in die Welle eingeformte Bohrung in einen Hohlraum geleitet, der im Inneren der Absenkwalze ausgebildet ist. Wellenkühlmittel, welches in den Hohlraum gelangt, wird dort durch die von dem geführten Strang abgegebene Wärme so stark erwärmt, daß es zu verdampfen beginnt. Der sich bildende Dampf gelangt über eine Abdeckscheibe zu einer Düsenöffnung, über welche er nach wie vor dampfförmig oder in Form eines auf den Strang gerichteten Flüssigkeitsstrahles in die Umgebung austritt. Auch der Strang wird auf diese Weise von dem auftreffenden Dampfoder Flüssigkeitsstrahl gekühlt. Die Düsenöffnung wirkt dabei nach Art eines Überdruckventils, welches den Austritt von Kühlmittel aus dem von der Absenkwalze umschlossenen Raum ermöglicht, sobald der Druck innerhalb dieses Raums aufgrund der mit der Erwärmung des Wellenkühlmittels einhergehenden Volumenvergrößerung des Kühlmittels so stark angestiegen ist, daß erwärmtes Kühlmittel aus der Düse gepreßt wird.
Der Nachteil der aus der DE-AS 1 105 567 bekannten Vorrichtung besteht allerdings darin, daß bei einer solchen.Vorrichtung keine kontrollierte Kühlung durchgeführt werden muß. Stattdessen findet eine aktive Kühlung der Welle nur statt, wenn der sich in der Absenkwalze bildende Dampf in ausreichendem Maße ausgetreten ist. Ein Durchströmen der Welle findet dementsprechend allenfalls aufgrund des Nachströmens von Kühlmittel statt, welches nach dem Austreten von Kühlmitteldampf aus der Absenkwalze ersetzt werden muß.
Die dabei die Welle durchströmenden Kühlmittelmengen sind gering. Dementsprechend besteht auch beim aus der DE-AS 1 105 567 bekannten Stand der Technik die Gefahr, daß sich die zur Lagerung der Welle verwendeten Lager übermäßig erwärmen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Führungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringerem Wartungsaufwand eine längere Lebenserwartung aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rollenhalter frei drehbar in einem Gehäuse gelagert ist und einen einzigen aus dem Gehäuse ragenden Endabschnitt aufweist, auf dem der Rollenkörper getragen ist und mit dem der Rollenkörper drehfest verbunden ist, daß der Rollenhalter von einem Kühlmittel bis zur Spitze seines Endabschnitts durchströmt ist und daß das Kühlmittel zu einer am selben Ende des Rollenhalters wie die Kühlmittelzufuhrleitung angeordneten Kühlmittelabfuhrleitungen zurückströmt.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung der Rollenhalter drehbar in einem Gehäuse gelagert ist, die Drehlagerung des Rollenkörpers somit nicht mehr auf dem Rollenhalter selbst erfolgt, ist es möglich, die für die Drehlagerung benötigten Lagerstellen gegenüber Verschmutzungen abzukapseln. Schon auf diese Weise ist die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen erheblich verlängert.
Durch die zusätzliche Kühlung mindestens des Rollenhalters mittels des den Rollenhalter durchströmenden Kühlmittels wird eine übermäßige Erwärmung der Lagerstellen vermieden. Dies ermöglicht es, wartungsarme Lager einzusetzen, die mit einer Dauerschmierung versehen sind, welche in der Regel während der Lebensdauer der Lager nicht mehr ersetzt oder nachgefüllt werden muß.
Grundsätzlich ist es möglich, den Rollenkörper einstückig mit dem Rollenhalter auszubilden. Aus fertigungstechnischer Sicht und im Hinblick auf die Auswahl optimaler Materialpaarungen kann es jedoch vorteilhaft sein, den Rollenkörper derart auszubilden, daß er auf den Endabschnitt aufsteckbar ist. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkörper mindestens einen Raum aufweist, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist. Dieser Raum sollte sich vorteilhafter Weise koaxial zu dem Endabschnitt erstrecken. Bei einer derart ausgestalteten erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung können bei geringem Herstellungsaufwand große Wärmemengen aus dem Bereich der Rollen selbst abgeführt werden. Auf diese Weise kann die Betriebstemperatur im Bereich der Lagerung des Rollenhalters so gering gehalten werden, daß kostengünstige handelsübliche Lager mit sog. "For-Life-Schmierung" eingesetzt werden können, die wartungsfrei sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine an einer Stranggießanlage eingesetzte Führungsvorrichtung im Schnitt.
Die Führungsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, dessen Wand 3 einen Innenraum 4 umgibt. Auf der Innenseite der Wand 3 ist mittig ein umlaufender Absatz 5 gebildet, an dessen Schultern jeweils ein Pendelrollenlager 6,7 mit "For-Life-Schmierung" abgestützt ist. In den Pendelrollenlagern 6,7 ist ein zapfenförmig ausgebildeter Rollenhalter 8 gelagert, der mit seinem einen Endabschnitt 8a frei aus einer an der oberen Stirnseite 2a des Gehäuses 2 ausgebildeten Öffnung herausragt, während sein anderer Endabschnitt 8b aus einer Öffnung an der unteren Stirnseite 2b des Gehäuses 2 geführt ist. Die Öffnungen an der oberen bzw. unteren Stirnseite 2a,2b des Gehäuses 2 sind jeweils durch einen jeweils eine Wellendichtung 9,10 tragenden Gehäusedeckel 11,12 gegenüber von außen auf das Gehäuse einwirkende Verschmutzungen abgedichtet.
Auf den ersten Endabschnitt 8a des Rollenhalters 8 ist ein Rollenkörper 13 aufgesteckt. In den Rollenkörper 13 ist ein zylindrisch ausgebildeter Raum 14 eingeformt, der sich koaxial zur Längsachse L des Rollenhalters 8 erstreckt. Der Raum 14 weist einen größeren Durchmesser auf, als der Außendurchmesser des Endabschnitts 8a des Rollenhalters 8, der durch eine an der unteren Stirnseite 13b des Rollenkörpers 13 ausgebildete Öffnung durch den Raum 14 bis in eine in die obere Stirnseite 13a eingeformte Öffnung des Rollenkörpers 13 geführt ist. Gegenüber der Umgebung ist der Raum 14 durch an dem Rollenhalter 8 anliegende O-Ringe 15 abgedichtet, die in in den Rändern der Öffnungen des Rollenkörpers 13 ausgebildeten Ringnuten einliegen. Die Öffnung der oberen Stirnseite 13a des Rollenkörpers 13 ist zusätzlich dicht durch einen Deckel 16 verschlossen. Mittels einer Passfeder 17 ist die drehfeste Verbindung des Rollenkörpers 13 mit dem Rollenhalter 8 gewährleistet.
Der Rollenkörper 8 weist zwei Bohrungen 8c,8d auf, die sich vom unteren Ende des unteren Endabschnitts 8b bis annähernd zur Spitze des Endabschnitts 8a erstrecken. Jede der Bohrungen 8c,8d ist über eine radial sich erstreckende Verbindungsbohrung 8e bzw. 8f mit dem Raum 14 des Rollenkörpers 13 verbunden, wobei die Verbindungsbohrung 8e zwischen der ersten Bohrung 8c im Bereich der Spitze des Endabschnitts 8a angeordnet ist, während die Verbindungsbohrung 8f zwischen der zweiten Bohrung 8d und dem Raum 14 der unteren Stirnseite 13b des Rollenkörpers 13 zugeordnet ist. Die Bohrungen 8c,8d sind in an sich bekannter Weise mit einer fest angeordneten Kühlmittelzufuhrleitung Z und einer Kühlmittelabfuhrleitung A über eine drehentkoppelte Zweiwegedrehdurchführung verbunden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2 315 865 beschrieben ist.
Das Kühlmittel strömt durch die Kühlmittelzufuhrleitung Z in die Bohrung 8c und gelangt über die Verbindungsbohrung 8e in den Raum 14. Aus diesem strömt sie über die Verbindungsbohrung 8f in die Bohrung 8d und von dort in die Kühlmittelabführleitung A. Der entsprechende Strömungsweg S ist durch die gestrichelte Linie in der Figur angedeutet. Durch das den Rollenhalter 8 und den Rollenkörper 13 durchströmende Kühlmittel wird deren Temperatur dauerhaft auf einem Niveau gehalten, das so niedrig ist, daß eine übermäßige Erwärmung der Pendelrollenlager 6,7 und damit einhergehend ein vorzeitiges Altern des Schmiermittels sicher vermieden wird.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur seitlichen Führung eines Gießstrangs mit einem drehbar gelagerten.Rollenkörper (13), der von einem zapfenförmigen Rollenhalter (8) getragen ist, dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rollenhalter (8) frei drehbar in einem Gehäuse (2) gelagert ist und einen einzigen aus dem Gehäuse (2) ragenden Endabschnitt (8a) aufweist, auf dem der Rollenkörper (13) getragen ist und mit dem der Rollenkörper (13) drehfest verbunden ist,
    daß der Rollenhalter (8) von einem Kühlmittel bis zur Spitze seines Endabschnitts (8a) durchströmt ist und
    daß das Kühlmittel zu einer am selben Ende des Rollenhalters (8) wie die Kühlmittelzufuhrleitung (Z) angeordneten Kühlmittelabfuhrleitungen (A) zurückströmt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkörper (13) auf den Endabschnitt (8a) des Rollenhalters (8) aufsteckbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenkörper (13) mindestens einen Raum (14) aufweist, der von dem Kühlmittel durchströmbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (14) des Rollenkörpers (13) sich koaxial zu dem Endabschnitt (8a) des Rollenhalters (8) erstreckt.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rollenhalter (8) mittels zweier Pendelrollenlager (6,7) in dem Gehäuse (2) gelagert ist.
EP97118501A 1996-11-23 1997-10-24 Führungsvorrichtung, insbesondere zur seitlichen Führung eines Giessstrangs Expired - Lifetime EP0844038B1 (de)

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EP0844038A1 EP0844038A1 (de) 1998-05-27
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EP0844038A1 (de) 1998-05-27
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