KR20130024925A

KR20130024925A - 롤러 장치

Info

Publication number: KR20130024925A
Application number: KR1020127032002A
Authority: KR
Inventors: 에리히 호페스테트; 페터 요넨; 헬게 미델도르프; 잉고 올게묄러
Original assignee: 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2013-03-08
Also published as: CN103025457B; CA2803119C; BR112012029401B1; BR112012029401A2; RU2012154959A; KR101517163B1; JP5449619B2; CA2803119A1; EP2571642B1; TW201208958A; DE102011003194A1; US20130146244A1; RU2538451C2; WO2011144505A1; JP2013526413A; CN103025457A; EP2571642A1

Abstract

본 발명은 특히 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트(100)를 형성하기 위한 롤러 장치(1)에 관한 것이며, 상기 롤러 장치는 크로스 빔(30)과, 이 크로스 빔(30)에서 롤러 베어링(20, 22)을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재(10)를 포함하며, 크로스 빔(30) 내에는 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단들이 제공된다.

Description

롤러 장치{ROLLER DEVICE}

본 발명은 롤러 장치에 관한 것이며, 상기 롤러 장치는 롤러 축 방향으로 연장되는 크로스 빔에 제공되는 하나 이상의 롤러를 포함한다. 이런 유형의 복수의 롤러 유닛은 예컨대 주조기의 스트랜드 가이드들로, 특히 완전한 캐스팅 보우(casting bow)들로, 또는 개별 세그먼트들로 조립될 수 있거나, 또는 구동 롤러들, 이송 롤러들(transport roller) 또는 교정 롤러들(straightening roller)로서 형성될 수 있다.

크로스 빔에서 지지되는 롤러 부재들을 포함하는 롤러 장치들은 공지되었다.

DE 26 37 179로부터는 연속 주조 시스템을 위한 스트랜드 가이드가 공지되었으며, 이 경우 각각의 롤러들을 지지하는 롤러 하우징들은 각각 독립된 도관들(conduit)을 통해 공급되는 냉각제로 냉각될 수 있다.

JP 08168859 A는 연속 주조 시스템에서 롤러 세그먼트들을 냉각하기 위한 장치를 개시하고 있으며, 이 경우 각각의 롤러 세그먼트들의 베어링 하우징들은 독립되어 공급되는 도관들에 의해 냉각제를 공급받는다.

EP 1 355 752 B1로부터는, 복수의 롤러 외에도 슬래브의 이차 냉각을 위해 고려되는 크로스 빔 부재들도 포함하는 스트랜드 가이드 세그먼트가 공지되었다.

독립된 도관들을 통한 냉각제 공급을 이용하는 앞서 공지된 해결 방법들에서 단점은 상기 도관들이 주조기 내 높은 온도 부하뿐 아니라 항복 현상(breakdown)의 위험으로 인해 특히 고장에 취약할 수 있다는 점에 있다.

개별 세그먼트들을 수리해야 하거나, 또는 각각의 롤러 장치들에 대한 일정에 따른 교환을 개시한다면, 롤러 장치들은 각각 독립적으로 장착되는 도관 시스템들과 연결해야 하며, 이런 점은 유지보수 시간, 유지보수 비용뿐 아니라 시스템 고장을 상당한 수준으로 유지한다.

본 발명의 목적은, 공지된 종래 기술을 기초로 하여, 주조기에서 시스템 가용성뿐 아니라, 롤러 장치들 또는 세그먼트들의 신뢰도를 높이는 것에 있다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징들을 포함하는 롤러 장치에 의해 달성된다.

그에 상응하게, 크로스 빔과, 이 크로스 빔에서 롤러 베어링을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재를 포함하는 롤러 장치가 제공된다. 본 공개 명세서에 따라서 크로스 빔 내에는 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단들이 제공된다. 가이딩 수단들은 특히 롤러 베어링의 냉각을 위한 냉각 매체, 롤러들의 냉각을 위한 냉각 매체 및 롤러 베어링을 윤활하기 위한 윤활제를 안내하기 위해 제공된다.

매체라는 개념은, 본 공개 명세서에서, 롤러 장치로 공급되고 부분적으로 롤러 장치로부터 배출되어야 하는 다양한 냉각 매체 및 윤활 매체 외에도, 센서들 및 회로 장치들을 위한 전류 공급뿐 아니라 데이터 버스도 의미한다. 달리 말하면, 매체란 개념은, 본 공개 명세서에서, 작동 중에 롤러 장치로 공급되고 이 롤러 장치로부터 배출되는 모든 작동 수단 및 제어 수단을 의미한다.

바람직하게는, 크로스 빔에 있어서, 내부에서 가이딩 수단들을 통해 3가지 이상의 매체, 다시 말해 예컨대 베어링 냉각을 위한 냉각 매체, 롤러 내부 냉각을 위한 냉각 매체, 윤활제, 이차 냉각을 위한 냉각 매체, 공압 제어를 위한 압축 공기 매체, 유압 제어를 위한 유압 매체, 전류 공급, 센서의 신호 전달 등이 안내될 수 있는 상기 크로스 빔을 포함하는 롤러 유닛의 형성에서, 각각의 가이딩 수단들은 크로스 빔의 내부에서 잘 보호되는 방식으로 연장되고 그에 상응하게 외측면에 경로 설정되는 독립된 도관들에 비해서 시스템의 더욱 높은 신뢰도 및 가용성을 가능하게 한다. 또한, 유지보수 작업 시에 예컨대 각각의 베어링에 대해 냉각 매체의 공급 및 배출을 위한 독립된 도관들을 연결하기 위한 추가의 조립 과정도 생략된다.

베어링 냉각, 롤러 내부 냉각 및/또는 이차 냉각을 위한 냉각 매체는 단일 물질 냉각으로서 예컨대 물일 수 있거나, 또는 이중 물질 냉각으로서는 예컨대 물/공기 혼합물일 수 있다. 물론 냉각 매체로서 또 다른 물질 혼합물들, 다중 물질 혼합물들도 이용될 수 있다.

바람직하게는 하기 매체들 중 하나 이상의 매체를 안내하기 위한 각각의 가이딩 수단이 제공된다. - 롤러 베어링 냉각용 냉각 매체, 롤러 내부 냉각용 냉각 매체, 롤러 베어링 윤활용 윤활제, 이차 냉각(예: 단일 물질 또는 이중 물질 냉각)용 냉각 매체, 유압 제어 라인용 유압 매체, 공압 제어 라인용 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급용 전도 매체, 전기 제어 신호용 전도 매체, 전기 측정 신호용 전도 매체, 광학 측정 신호용 전도 매체, 또는 전기 및/또는 광학 버스 시스템. 이처럼 각각의 매체들의 공급의 대응하는 단순화가 달성될 수 있다.

추가의 바람직한 실시예에 따라, 크로스 빔과, 이 크로스 빔에서 롤러 베어링을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재를 포함하여, 특히 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트를 형성하기 위한 롤러 장치가 제공되며, 크로스 빔 내에는 하기 매체들 중 하나 이상의 매체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이딩 수단이 제공된다. - 롤러 내부 냉각용 냉각 매체, 이차 냉각(예: 단일 물질 또는 이중 물질 냉각)용 냉각 매체, 유압 제어 라인용 유압 매체, 공압 제어 라인용 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급용 전도 매체, 전기 제어 신호용 전도 매체, 전기 측정 신호용 전도 매체, 광학 측정 신호용 전도 매체, 또는 전기 또는 광학 버스 시스템. 크로스 빔 내에서 직접 상기 "새로운 매체들"을 안내하는 것을 통해, 롤러 부재의 조립 및 그 신뢰도와 관련하여 새로운 가능성이 개시된다.

추가의 바람직한 실시예에 따라, 크로스 빔과, 이 크로스 빔에서 롤러 베어링을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재를 포함하는 롤러 장치가 제안되며, 이 경우 크로스 빔 내에는 하나 이상의 매체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이딩 수단이 제공되고, 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트를 형성하기 위한 롤러 장치가 제공된다.

지금까지 롤러 크로스 빔들(장착된 롤러를 포함하는 크로스 빔)은 캐스팅 보우들에서만 이용되었고 세그먼트들에서는 이용되지 않았다. 캐스팅 보우들에서는 크로스 빔과 함께 롤러들이 별도로 분해될 수 있어야 하는데, 그 이유는 캐스팅 보우의 분해는 항상 더욱 오랜 정지와 그에 따른 생산 손실을 의미하기 때문이다. 캐스팅 보우 내에서 롤러들을 지지하기 위한 지지 크로스 빔들은 주조 방향으로 배치되기 때문에, 롤러 크로스 빔들은 롤러들의 지지를 위한 비교적 큰 저항 모멘트(큰 높이)를 보유하며, 이런 저항 모멘트는 세그먼트들 내에서 이용되는 매체 크로스 빔의 저항 모멘트보다 훨씬 더 크다.

매체 크로스 빔들 상의 롤러들은 지금까지 캐스팅 보우들에서만 이용되었지만, 연속 주조 시스템의 세그먼트들 내에서는 이용되지 않았다. 여기서 더욱 명료한 범위 설정을 위해 하기 정의가 참조된다.

수직형 시스템: 스트랜드가 완전 응고되어야 하는 최대 위치에 이르기까지 스트랜드 가이드의 모든 롤러 쌍은 상호 간에 수직으로 배치된다.

호형 시스템(원호형 시스템): 영구 몰드의 구리판들뿐 아니라, 롤러 쌍 대부분은 기하구조적으로 원호부(circular-arc) 상에 배치되며, 이 경우 상기 원호부의 각도는 약 90°이다. 주조 방향에서 원호부에는 주조된 스트랜드를 교정하면서 스트랜드 가이드의 직선 수평부로 전달하는 교정 롤러 쌍들이 연결된다.

수직-만곡형 시스템: 상술한 두 시스템 유형의 조합 구조이며, 이 경우 영구 몰드판들과 제1 롤러 쌍들이 상호 간에 수직으로 배치되며, 그런 후에 스트랜드는 롤러 쌍들에 의해 원호부로 만곡된다. 호부 이후에는 다시 교정 롤러 쌍들이 연결되는데, 이들 교정 롤러 쌍은 주조된 스트랜드를 교정하여 스트랜드 가이드의 직선 수평부로 전달한다.

캐스팅 보우(스트랜드 가이드): 캐스팅 보우는 예컨대 수직-만곡형 시스템에서 이용되었던(그리고 이용되고 있는) 오래된 구조 유형이며, 이 경우 스트랜드 가이드의 부분 중 원호부에 위치하는 모든 부분은 머신 제조와 관련하여 캐스팅 보우 내에 통합되며, 다시 말하면 롤러 쌍의 개수는 전형적으로 25개 내지 45개 롤러 쌍의 크기이다. 롤러 크로스 빔들을 포함하는 롤러들을 위한 캐스팅 보우의 지지는 주조 방향으로 배치되는 지지 크로스 빔들을 통해 이루어진다. 롤러 크로스 빔들을 이용할 때, 상기 롤러 크로스 빔들은 비교적 큰 저항 모멘트[큰 높이, 예컨대 아이젠휘텐슈타트(Eisenhuettenstadt)에 소재한 Arcelor Mittal Steel사의 경우 100㎜ 두께]를 갖는 롤러를 지지하도록 형성된다(매우 강건한 구성).

세그먼트(스트랜드 가이드): 스트랜드 가이드들의 더욱 새로워진 구조 유형이고, 롤러 쌍의 개수는 (특히 롤러 지름이 상대적으로 작은 경우) 호부(arc-part)에서 최대 10개이고 스트랜드 가이드의 수직부 또는 만곡부에서 최대 14개 내지 16개이며, 호부에는 더욱더 많은 세그먼트가 위치하며, 세그먼트 내에서 롤러들을 위한 지지 크로스 빔들은 롤러 몸체들 아래에 위치하며, 다시 말하면 지지 크로스 빔들은 주조 방향에 대해 수직으로 위치한다. 롤러를 위한 도관들의 경로 설정은 대개 지지 크로스 빔들을 따라 이루어지고, 롤러들은 시스템 내에서 교환되는 것이 아니라, 세그먼트 정비 공장에서 교환되며, 이를 위해 세그먼트 전체가 교환된다. 이 경우 세그먼트의 상부 프레임 및 하부 프레임은 하나의 유닛을 형성하고, 스트랜드 가이드에서 세그먼트들의 분해는 항상 상부 방향으로 이루어진다.

호형 세그먼트(스트랜드 가이드): 최대 10개의 롤러 쌍을 포함하는 세그먼트와 같으며, 이 경우 롤러 쌍들은 기하구조적으로 원호 섹션 상에 배치된다.

바람직하게는 매체들을 위한 가이딩 수단들은 크로스 빔에서 보어들의 형태로, 특히 심공 보어들(deep-hole bore)의 형태로, 크로스 빔에서 커버들로 밀폐된 덕트들의 형태로, 그리고/또는 크로스 빔의 내부에 부설된 도관들의 형태로 제공된다.

이처럼 롤러 장치는 완전한 모듈로서 구성될 수 있고, 그에 상응하게 매체들을 위해 크로스 빔 내에 경로 설정되는 가이딩 수단들은 이미 크로스 빔에 사전 장착된 상태에서 완전하게 검사되고 사전 조정될 수 있다. 이처럼 세그먼트는 더욱 짧은 시간 이내에, 그리고 적은 비용으로 다시 수리될 수 있다. 예컨대 불시에 손상된 롤러 장치는, 예컨대 14개의 롤러 장치를 포함하는 세그먼트의 내부에서 간단하게 교환될 수 있다. 롤러 장치는 사전 조립되어 사전 검사되고 사전 조정되기 때문에, 세그먼트 내에서 롤러 유닛의 교환은 신속하게 진행될 수 있다. 그에 상응하게 세그먼트 정비 공장에서 수리 비용 및 수리 시간은 종래의 세그먼트들에 비해서 절감될 수 있다.

바람직하게는 롤러 장치는, 크로스 빔 내에 하나 이상의 추가의 매체를 위한 추가의 가이딩 수단들, 특히 이차 냉각(단일 물질 또는 이중 물질 냉각)의 냉각 매체, 센서들 또는 개폐 부재들을 위한 전류 공급, 및/또는 신호 전달을 안내하기 위한 상기 추가의 가이딩 수단들이 제공되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 완전한 모듈 검사를 실행하고, 크로스 빔 내에 모든 가이딩 수단을 보호하는 방식으로 수용하며 모듈들을 간단하게 장착하기 위해서, 롤러 장치에서 필요한 모든 매체를 위한 모든 공급 및 배출 라인은 크로스 빔의 내부에서 경로 설정된다.

신속한 조립과 간단한 정비를 달성하기 위해, 크로스 빔 내의 가이딩 수단들과 연통되는 각각의 매체 연결부들이 크로스 빔의 선단면, 옆면 또는 배면에 제공된다. 이처럼 예컨대 세그먼트의 각각의 지지 프레임에 롤러 장치를 나사 체결하고, 그런 후에 대응하는 매체 연결부들에 커플링 장치들을 간단히 연결하는 것만으로, 크로스 빔과, 예컨대 냉각 매체 회로들, 그리스 회로(grease circuit), 전류 공급 장치, 센서 및 회로 장치들을 위한 각각의 공급 및 배출 라인들을 연결할 수 있다. 이 경우 크로스 빔은, 매체 연결부들이 이미 세그먼트 프레임 상에 크로스 빔을 안착하는 것을 통해 각각의 공급 라인들과 자동으로 연결되도록 형성될 수 있다.

효율적인 연결 장치는 예컨대 하이브리드 커넥터들, 평면 개스킷을 구비한 물 고정판들(water clamping plate), 양측에 O 링을 구비한 연결관들 등과 같은 적합한 맞물림 부재들을 통해서도 제공될 수 있으며, 그럼으로써 롤러 장치에 대한 각각의 공급 및 배출 라인들의 연결은 간단하면서도 확실하게 진행될 수 있게 된다. 바람직하게는 플러그, 맞물림 및 커플링 부재들은, 2가지 이상의 매체를 동시에 안내할 수 있도록 형성된다. 이처럼 각각의 연결은 훨씬 더 효율적으로 형성될 수 있는데, 그 이유는 결합 과정의 횟수가 감소될 수 있기 때문이다.

크로스 빔 내에서 각각의 매체 덕트들의 간단한 정비를 가능하게 하기 위해, 상기 매체 덕트들은 예컨대 크로스 빔의 배면에, 다시 말하면 슬래브의 반대 방향으로 향해 있는 크로스 빔의 측면에 커버로 밀폐되어 있는 밀링 가공된 덕트들로서 제공되며, 그럼으로써 정비 또는 세척과 관련하여 각각의 냉각 매체 덕트들을 정비하기 위해 상기 커버만 개방하기만 하면 된다. 또한, 내부적으로 가이딩 수단들이 부설되어 있는 개방형 덕트들이나 실리콘 밀폐형 덕트들도 제공될 수 있다. 개방형이거나 실리콘 밀폐형 덕트들은 바람직하게는 슬래브의 반대 방향으로 향해 있는 크로스 빔의 측면에, 다시 말하면 크로스 빔의 "배면"에 제공된다. 추가의 바람직한 실시예에 따라서는 크로스 빔을 따라 연장되면서 이 크로스 빔과 견고하게 결합되는 가이딩 수단들이 제공된다.

크로스 빔의 내부에 각각의 매체 덕트들을 배치하는 것을 통해, 지금까지의 종래 기술에 따라 크로스 빔의 외부에 부설되었거나, 또는 크로스 빔의 전체 폭을 넘어서까지 공급되었던 별도의 도관들과 케이블들은 외부 베어링 하우징들 사이의 위험한 영역에 더 이상 부설되지 않으며, 그럼으로써 이처럼 각각의 주조기의 내부에서 항복 현상 시에, 또는 방사열이 높은 경우에 손상의 위험은 감소될 수 있다.

또한, 크로스 빔의 내부에 매체 덕트들을 배치하는 것을 통해, 작은 롤러 지름과 그에 상응하게 작은 주조 반경을 갖는 호형 세그먼트들(arc-type segment)도 형성할 수 있으며, 이런 점은 공급되는 도관들의 개수로 인해 지금까지 복잡하고 결함에 취약했거나, 또는 용접 작업을 실행하기 위한 접근성이 제공되지 않는 점으로 인해 대체로 불가능했다. 본원의 크로스 빔들에 의해서는 이제 예컨대 4000 내지 5000㎜의 작은 주조 반경을 갖는 주조기도 형성되며, 이 경우 롤러들은 예컨대 120㎜ 내지 180㎜의 작은 롤러 지름도 허용한다.

또한, 바람직하게는 제안되는 형태로 크로스 빔들을 형성하는 것을 통해, 세그먼트 프레임에 크로스 빔들을 안착함으로써 세그먼트 프레임 내에 지지 크로스 빔은 제외할 수 있는데, 그 이유는 이런 경우 상기 지지 크로스 빔이 크로스 빔에 의해 형성되기 때문이다. 그에 상응하게 세그먼트 프레임 내에서도 각각의 제2 또는 각각의 제3 지지부를 제외할 수 있다.

또한, 크로스 빔의 내부에서 각각의 가이딩 수단들을 경로 설정하는 것을 통해서, 내부적으로 복수 개, 예컨대 7개의 롤러 장치를 수용해야 하는 세그먼트 프레임 구조가 분명하게 단순화된다는 점이 달성될 수 있는데, 그 이유는 냉각 매체 회로들 또는 신호 라인들을 위한 독립된 도관 연결부들을 제공할 필요가 없거나, 또는 적어도 크로스 빔들이 주조 방향으로 연이어서 맞물릴 때 지금까지 필요했던 범위에서 제공할 필요가 없기 때문이다.

크로스 빔 내부의 매체 공급 및 분배 장치들 내에는 예컨대 베어링 지지력, 베어링 온도, 스트랜드 온도, 냉각 매체 온도, 유동 속도, 압력, 습도 등과 같은 다양한 측정 기능을 위한 다양한 신호 라인들이 수용될 수 있다. 이런 경우 상기 측정 신호들은 중앙 위치에서, 예컨대 크로스 빔의 선단면, 그 옆면의 섹션, 또는 그 배면에서 예컨대 다기능 플러그, 지능형 클램프, 또는 데이터 버스 연결부를 통해, 또는 여타의 효율적인 유형 및 방식으로 픽업될 수 있으면서도, 이때 각각의 센서들로 향하는 신호 라인들은 크로스 빔의 하우징의 외부에 부설되지 않아도 된다. 그에 상응하게 여기서 라인 경로 설정은 더욱 효율적으로 구성될 수 있고, 대응하는 신호 라인들은 더 이상 주조 라인의 영역 중 열적 및 기계적 위험 영역에 위치하지 않게 된다.

또한, 여기서 바람직하게는, 롤러 장치의 센서들은 이미 모듈 상태에서, 다시 말해 롤러 장치가 세그먼트 내에 장착되기 이전에, 완전하게 사전 조립되고, 사전 검사되며, 사전 설정 또는 조정될 수 있는데, 그 이유는 롤러 장치가 본질적으로 폐쇄된 시스템을 형성할 수 있기 때문이다. 이 경우 다양한 매체를 위한 개별 가이딩 수단들은 마찬가지로 완전하게 그 기능에 대해 검사될 수 있다. 모듈형 구성 및 완전한 기능 검사에 의해서는 각각의 세그먼트들 내 장착 시간이 유의적으로 감소된다.

추가의 바람직한 구현예에 따라, 이차 냉각을 위한 매체 회로도 마찬가지로 크로스 빔 내에 수용될 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 노즐들을 위한 물 분배 챔버들이 롤러 라인 내에 제공되고, 또한 개폐 밸브들은, 예컨대 상이한 스트랜드 폭에 대한 이차 냉각을 제공하기 위해 개별 노즐들을 활성화 및 비활성화할 수 있도록 하기 위해, 크로스 빔의 내부, 또는 그 표면에 제공될 수 있다.

바람직하게는, 2개의 크로스 빔을 서로 인접하게 밀어 이동시킬 때, 대응하는 가이딩 수단들이 매체 연결부들을 통해 서로 연결되도록 인접한 크로스 빔들의 각각의 매체 연결부들의 연결이 실행되는 방식으로 각각의 크로스 빔들의 옆면들에 가이딩 수단들을 위한 각각의 매체 연결부들을 제공한다. 이처럼 예컨대 냉각 회로는 제1 롤러 유닛에서부터 최종 롤러 유닛에 이르기까지 완전하게, 거의 직렬 연결로 형성될 수 있으면서도, 이때 이를 위해 세그먼트 내에서 안쪽에 위치하는 크로스 빔들의 별도의 배관(tubing)은 개시하지 않아도 된다. 달리 말하면, 제1 롤러 장치에 냉각제 공급 라인이 연결될 수 있고, 그런 다음 냉각제는 서로 나란하게 위치하는 모든 롤러 장치를 관류하며, 최종 롤러 장치에는 냉각제 아웃렛이 연결될 수 있다. 이처럼 외부에서 공급되는 연결부들의 개수는 극적으로 감소될 수 있다. 또한, 상기 구성은 자명한 사실로서 각각의 롤러 장치들 사이에서 매체 연결부에 의해 전달될 수 있는 측정 신호들에 대해서도 생각해볼 수 있으며, 그럼으로써 세그먼트의 일측 측면에 측정 버스의 단일 단자를 제공하는 것만으로도 충분히 세그먼트의 모든 롤러 유닛의 신호들을 픽업할 수 있다.

그러나 이와 관련하여, 예컨대 롤러 내부 냉각 장치나 베어링 냉각 장치의 영역에서 냉각제 온도를 바탕으로, 세그먼트의 내부에 복수의 연결부가 제공되어야 할 수 있는데, 그 이유는 관류 용량과, 그에 따라 냉각 매체의 용량이 제한되기 때문이다. 그에 상응하게 크로스 빔의 폭에 걸쳐서 동일하게 유지되는 냉각 용량을 가능하게 하기 위해 항상 다시 새 냉각 매체가 공급된다. 그러나 동일한 냉각제가 크로스 빔의 모든 롤러를 관류하는 개별 롤러들의 직렬 연결은 냉각제 용량을 그에 상응하게 치수화할 때 마찬가지로 달성될 수 있다. 이차 냉각제를 공급하는 영역에서 상기 문제는 예컨대 존재하지 않으며, 그럼으로써 이차 냉각은 직렬 연결로서 형성될 수 있으며, 다시 말해 이차 냉각을 위한 공급부로서 세그먼트의 시작 부분에 하나의 포트만 제공하면 된다.

그에 상응하게 바람직하게는 개별 롤러 장치들은 매체 회로들 중 하나 또는 복수의 매체 회로와 관련하여 직렬로 연결될 수 있다.

이동 측에서, 다시 말하면 세그먼트의 상부 프레임에서, 크로스 빔들은 기하구조적 구성을 통해, 터널형 냉각 챔버 플레이트의 적어도 일부분을 대체하도록 형성될 수 있다. 이는 특히, 크로스 빔의 형성이 크로스 빔의 횡방향으로, 다시 말하면 주조 방향(각각의 롤러 축에 대해 수직인 방향)으로, 개별 롤러 장치들 사이의 간격이 작아지도록 치수화됨으로써 달성될 수 있다. 그에 상응하게 이차 냉각에 의해 생성된 수증기는 각각의 흡인 장치들을 통해 효율적으로 추출되며 대응하는 송풍기는 너무 크게 치수화하지 않아도 되는데, 그 이유는 크로스 빔들 사이의 간극들을 통해 흡입되는 누출 공기의 비율이 적당한 정도로 유지되기 때문이다. 또한, 이처럼, 크로스 빔들 사이에서 각각의 냉각 챔버들을 형성하기 위해, 별도의 용접 판들을 제공하는 점을 제외할 수도 있다. 또한, 그럼으로써 정비 과정에서, 그리고 각각의 세그먼트들의 조립 시에 조립 효율성은 분명하게 증가될 수 있다.

도 1은 크로스 빔 상에 롤러 베어링들에 장착되는 복수의 롤러 부재를 포함하는 롤러 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 7개의 롤러 장치를 지지하는 이동 측의 세그먼트를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2의 세그먼트를 포함하는 고정 측뿐 아니라 이동 측을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 도 2의 세그먼트를 개략적으로 도시한 측면 상세도이다.
도 5는 나란하게 배치되는 복수의 롤러 장치를 슬래브의 반대 방향으로 향해 있는 크로스 빔의 측면에서 바라보고 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 따르고 나란하게 배치되는 롤러 장치들을 절단하여 개략적으로 도시한 측면 단면도이다.
도 7은 도 1에 따르는 롤러 장치를 절단 도시한 단면도이다.
도 8은 롤러 내부 냉각을 위한 레이아웃을 도시한 개략도이다.
도 9는 중앙 베어링 냉각을 위한 레이아웃을 도시한 개략도이다.
도 10은 외부 공급부를 포함하는 제1 실시예에서 이차 냉각을 위한 구조를 도시한 개략도이다.
도 11은 공급 라인이 크로스 빔들 내에서 경로 설정되어 있는 제2 실시예에서 이차 냉각을 위한 구조를 도시한 개략도이다.
도 12는 도포 폭을 제어하기 위한 2개의 상이한 인렛을 이용하는 이차 냉각을 위한 구조를 도시한 개략도이다.

하기에서 본원의 공개 명세는 도들의 도면을 기반으로 훨씬 더 상세하게 설명된다. 여기서 도들 내 동일한 부재들은 동일한 도면 부호로 표시되며, 부분적으로 각각의 부재들의 반복되는 설명은 제외된다.

도 1에는 롤러 베어링(20, 22)들에서 각각 지지되는 3개의 롤러 부재(10)를 포함하는 롤러 장치(1)가 개략적인 사시도로 도시되어 있다. 이 경우 2개의 롤러 베어링(22)은 롤러 장치(1)의 각각의 외측면에 제공되고, 롤러 베어링(20)들은 중앙 베어링으로서 제공된다. 롤러 베어링(20, 22)들은 크로스 빔(30)과 연결되며, 그럼으로써 결과적으로 롤러 부재(10)들, 롤러 베어링(20, 22)들 및 크로스 빔(30)은 하나의 모듈을 형성한다. 크로스 빔(30)은 롤러 부재(10)들의 롤러 축들의 방향으로 연장된다. 이와 같은 모듈형 롤러 장치(1)는 도 1에 도시된 방식으로 사전 조립되고 사전 조정될 수 있으며, 그럼으로써 롤러 장치(1)는 모듈로서, 상위의 머신 유닛에, 예컨대 주조 시스템의 세그먼트에 장착될 수 있다.

크로스 빔(30)은 자체의 선단면(32)에 매체 연결부(40)를 포함하며, 이 매체 연결부는 롤러 베어링(20, 22)들의 냉각을 위한 제1 매체 회로, 롤러 부재(10)들의 내부 냉각을 위한 제2 매체 회로 및 롤러 베어링(20, 22)들에 윤활제를 공급하기 위한 제3 매체 회로를 위해 크로스 빔(30) 내에 제공되는 가이딩 수단들과 연통된다. 크로스 빔(30)의 맞은편 선단면(32) 상에도 마찬가지로 상기 매체 연결부(40)가 제공된다. 각각의 형성에 따라 일측 측면에 냉각 회로들의 냉각 매체들을 위한 각각의 인렛이 제공될 수 있고 맞은편 측면에는 냉각 매체들을 위한 각각의 아웃렛이 제공되거나, 또는 크로스 빔의 일측 측면에 크로스 빔의 일측 섹션을 위한 인렛 및 아웃렛이 제공되고 타측 측면에는 크로스 빔의 각각의 타측 영역을 위한 각각의 인렛들과 아웃렛들이 제공된다.

추가의 매체 연결부(42)는 이차 냉각을 위한 냉각 매체로서 이용되는 물을 공급하기 위해 크로스 빔 내에 제공되는 가이딩 수단과 연통된다. 이차 냉각을 위해 물은 크로스 빔(30)에 제공되는 노즐(50)들로부터 여기서는 슬래브의 냉각을 달성하기 위해 슬래브 상에 도포된다. 이차 냉각 매체를 위한 가이딩 수단과 연통되는 매체 연결부(42)는 본 실시예에 따라 크로스 빔의 옆면(34)에 제공된다. 또한, 또 다른 실시예에 따라, 매체 연결부(42)는 베어링 냉각 또는 롤러 내부 냉각을 위한 포트로서도 이용될 수 있다. 이는 특히 크로스 빔(30) 내에서 연장되는 가이딩 수단들의 레이아웃에 따라 결정된다.

데이터 버스의 형태로 정의되는 추가의 매체 연결부(44)는 크로스 빔(30)의 옆면(34)에 제공된다. 롤러 장치(1) 내에는 센서들이 다양한 작동 파라미터를 측정하기 위해, 예컨대 롤러 장치 내 다양한 위치에서 냉각제 온도를 측정하기 위해, 그리고 베어링 지지력, 베어링 온도, 스트랜드 온도, 유동 속도, 압력, 습도 등을 측정하기 위해 제공된다. 또한, 개폐 장치들도 예컨대 이차 냉각을 위한 다양한 섹션을 활성화 및 비활성화하기 위해 제공될 수 있다. 매체 연결부(44)를 통해서는 센서들의 대응하는 신호 및 대응하는 개폐 명령이 전송될 수 있을 뿐 아니라, 센서들과 스위치들을 위한 전류 공급도 실행될 수 있다.

다양한 매체, 다시 말해 예컨대 베어링 냉각을 위한 제1 냉각 회로의 냉각제, 롤러 부재(10)들을 냉각하기 위한 제2 냉각 회로를 위한 냉각제, 슬래브를 이차로 냉각하기 위한 제3 회로의 물, 베어링(20, 22)들을 윤활하기 위한 윤활제, 유압 또는 공압 제어를 위한 유압 매체 또는 압축 공기 매체뿐 아니라, 롤러 장치(1)에 위치하는 센서들 및 개폐 부재들을 위한 개별 데이터 라인들, 개폐 라인들, 센서 라인들 및 전기 공급 장치들은 도시된 실시예의 경우 모두 크로스 빔(30)의 내부에서 경로 설정된다. 이는 예컨대 가이딩 수단으로서 대응하는 심공 보어들이 이 심공 보어들을 통해 신호 라인들을 부설하기 위해 크로스 빔의 완전한 재료 내에 구성되는 것을 통해 달성된다. 또한, 크로스 빔의 폭이 큰 경우에도 심공 보어들을 구성하기 위해, 보어들은 2개의 측면으로부터 형성될 수 있다. 액상 및 기상 매체들, 예컨대 롤러 베어링 냉각 회로 및 롤러 내부 냉각 회로의 냉각 매체들은 마찬가지로 크로스 빔(30) 내부의 심공 보어들 내에서 경로 설정될 수 있다. 또한, 윤활제도 상기 심공 보어들 내에서 경로 설정될 수 있다.

대체되는 실시예에 따라, 매체들을 위한 가이딩 수단들은 크로스 빔의 완전한 재료 내에 밀링 가공되고 커버로 밀폐되는 매체 덕트 내에서 경로 설정된다. 커버로 밀폐되는 밀링 가공된 냉각 매체 덕트를 제공하는 것을 통해서는, 예컨대 냉각제 덕트가 정비 목적을 위해 간단하게 개방될 수 있고 그에 상응하게 세척될 수 있다는 장점이 제공된다. 이는 심공 보어에서는 그렇게 간단하지는 않다. 신호 라인들, 제어 라인들 및 전류 공급부들도 상기 밀링 가공된 덕트들 내에 간단하게 삽입된다. 그 외에도 밀링 가공된 매체 덕트들은 개별 센서 위치들에 대해 간단한 접근을 가능하게 한다.

롤러 베어링(20, 22)들로 공급되는 윤활제를 위한 덕트들도 마찬가지로 심공 보어로서, 또는 크로스 빔 내에 밀링 가공되고 커버를 구비한 덕트들로서 형성될 수 있다. 이 경우 롤러 베어링(20, 22)들 각각에 대해 목적에 적합하게는 각각 자체만의 윤활제 덕트가 제공되며, 그럼으로써 윤활제 분배기로부터 공급되는 윤활제, 예컨대 오일-공기 혼합물은 각각 개별적으로 개별 롤러 베어링(20, 22)들로 분배될 수 있다.

도 1에 도시된 롤러 장치(1)의 실시예의 경우 모든 매체는 크로스 빔 내부의 가이딩 수단들에서 경로 설정된다고 하더라도, 자명한 사실로서, 크로스 빔 내부의 가이딩 수단들에 매체들의 일부만을 경로 설정하고, 종래 기술로부터 공지된 것처럼 매체들 중 몇몇은 크로스 빔의 외부에서 경로 설정할 수도 있다. 이에 대한 결정은 특히 크로스 빔의 실질적으로 목표하는 형성, 특히 크로스 빔의 용적에 따라 실시할 수 있다. 자명한 사실로서, 용적이 상대적으로 작은 크로스 빔 내에는 제한되는 개수의 매체 덕트만을 구성할 수 있다. 그러나 본 공개 명세서와 관련하여 크로스 빔을 따라 경로 설정되면서 크로스 빔과 견고하게 결합되는 가이딩 수단들도 "크로스 빔 내에" 위치하는 것으로서 간주해야 한다. 이 경우 그에 상응하게 가이딩 수단들은 크로스 빔에 속하는 것으로서 간주한다. 예컨대 가이딩 수단이 크로스 빔을 따라 경로 설정되면서 크로스 빔과 견고하게 결합되는 덕트의 형태로 제공된다면, 상기 가이딩 수단은 크로스 빔 내에 위치하는 것으로서 간주한다. 또한, 크로스 빔을 따라 경로 설정되면서 크로스 빔과 견고하게 결합되는 매체 라인, 예컨대 전기 또는 유압 제어 신호들을 전송하기 위한 제어 라인도 크로스 빔 내에 위치하는 것으로서 간주한다.

이와 관련하여 본질적인 내용은, 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단들, 다시 말하면 예컨대 베어링 냉각을 위한 냉각제용 덕트들, 롤러 냉각을 위한 냉각제용 덕트들 및 윤활제 공급을 위한 보어들이 크로스 빔 내에 수용되거나, 또는 "새로운 매체들", 다시 말해 예컨대 롤러 내부 냉각을 위한 냉각 매체, 이차 냉각(예: 단일 물질 또는 이중 물질 냉각)을 위한 냉각 매체, 유압 제어 라인을 위한 유압 매체, 공압 제어 라인을 위한 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급을 위한 전도 매체, 전기 제어 신호들을 위한 전도 매체, 전기 측정 신호들을 위한 전도 매체, 광학 측정 신호들을 위한 전도 매체, 또는 전기 또는 광학 버스 시스템을 위한 하나 이상의 가이딩 수단이 크로스 빔 내에 제공되는 것에 있다.

그에 상응하게, 종래의 경우 독립된 도관들을 통해 외부로부터 공급되었던 매체 대부분은 이제 크로스 빔(30) 내의 대응하는 덕트들과 보어들을 통해 매체들 각각의 목적 위치로 안내된다. 이는 한편으로 롤러 장치(1)의 조립 시에 장점을 나타내는데, 그 이유는 롤러 장치(1)가 모듈로서 장착될 수 있으므로 이 롤러 장치를 장착하기 위해 그렇게 많은 작업 단계가 필요하지 않기 때문이다. 모듈로서, 특히 완전하게 사전 조립되고 사전 검사되어 조정된 모듈로서 장착하는 것을 통해, 프레임에 모듈을 고정한 후에, 모듈에 제공되는 매체 연결부들과 각각의 매체 공급부들을 연결하기만 하면 된다. 대응하는 결합은 이미 프레임 상에 크로스 빔의 안착 시에 자동으로 제공될 수 있다. 이는 특히 커넥터들, 예컨대 플러그들, 맞물림 및 커플링 부재들 등을 통해서 완벽하게 연결되는 장치들을 제공할 수 있다.

다른 한편으로 크로스 빔 내에서 매체들의 개별적인 공급부들은 롤러 장치의 작동 시에 발생할 수 있는 기계적인 침해, 항복 현상 및 기타 장애로부터 더욱 잘 보호된다. 그럼으로써 신뢰도는 분명하게 증가된다. 그 외에도 모듈은 장착 전에 검사 및 조정될 수 있다.

각각 이용되는 매체들에 따라, 그리고 각각의 롤러 장치(1)의 각각의 추가의 적용 유형에 따라, 대응하는 연결부(40, 42, 및 44)들은 크로스 빔(30)에서 상이한 위치에 배치될 수 있다. 도 1에 예시로서 도시된 배치 구조는, 개별 롤러 장치(1)들이 도 5에 개략적으로 도시된 형태로 장착 시에 대응하는 세그먼트를 형성하기 위해 상위의 머신 유닛에, 예컨대 세그먼트에 서로 맞대어지는 방식으로, 또는 크로스 빔(30) 끼리 맞대어지는 방식으로 부착될 때 바람직하다. 이런 경우, 하기에서 도 5에 도시된 실시예에 대해 재차 상세하게 설명되는 것처럼, 적어도 이차 냉각 매체를 위한 연결부(42)들 및 데이터 버스를 위한 연결부(44)들을 크로스 빔(30)의 옆면(34)에 배치하는 것이 바람직하다. 그럼으로써 개별 크로스 빔들을 서로 인접하게 밀어 이동시킬 시에 거의 자동으로 각각의 매체 회로들의 상호 간 연결이 달성될 수 있다. 달리 말하면, 여기서는 나란하게 배치되는 크로스 빔들과 관련하여 몇몇 가이딩 수단들에 대해 별도의 배선 또는 배관 작업을 실시하는 것을 완전하게 제외할 수 있다. 각각의 크로스 빔들을 서로 인접하게 서로 부착하는 것만으로도, 대응하는 매체 연결부들을 통한 가이딩 수단들의 각각의 연결이 달성된다. 이처럼 훨씬 더 효율적인 조립이 달성되고 각각의 크로스 빔들 내의 개별 매체 라인들 사이의 연결부들은 안정된 위치에서 보호되면서 크로스 빔들 사이에 배치된다.

개별 매체 연결부들은 본 실시예에 따라 그에 상응하게 일종의 직렬 연결로 위치한다. 상기 직렬 연결은 예컨대 버스 라인의 경우에 완전하게 완벽한데, 그 이유는 여기서는 매우 많은 개수의 신호가 동일한 버스에서 전송될 수 있기 때문이다. 이차 냉각 매체의 경우에서도 직렬 연결은 동일하게 완벽하게 가능한데, 그 이유는 이차 냉각 매체가 주조 방향을 따라 실질적으로 가열되지 않고 그에 상응하게 제1 롤러 장치에서부터 최종 롤러 장치에 이르기까지 이차 냉각 매체의 연속적인 흐름이 완벽하게 가능하기 때문이다.

롤러 베어링(20, 22)들의 냉각 및 각각의 롤러 부재(10)들의 냉각과 관련하여 롤러 장치(1)들의 상기 직렬 연결 역시도 가능할 수 있다. 그러나 여기서는 상당한 열 에너지가 냉각액을 통해 방출되어야만 하는 점에 유념해야 한다. 그에 상응하게 직렬 연결의 경우 대응하는 직렬 연결에서 최종 롤러 장치들의 경우 어쩌면 이미 진행된 냉각 매체의 가열로 인해 충분한 냉각 용량이 더 이상 제공되지 않을 수도 있다. 그에 상응하게 도 1의 실례에서 특히 롤러 베어링(20, 22)들을 위한 냉각 매체와 롤러 부재(10)들의 내부 냉각을 위한 냉각 매체를 관류시키기 위해 제공되는 매체 연결부(40)는 선단면(32)에 제공되는 포트의 형태로 제공되며, 그럼으로써 각각의 롤러 장치(1)는 각각의 단일 롤러 장치를 위한 충분한 냉각 용량을 공급하기 위해 상기 일차 냉각 회로를 위한 독립된 냉각제 인렛을 포함할 수 있다.

또한, 윤활제 분배기로부터 유출되는 윤활제 공급은 각각 롤러 장치(1)마다 별도로 각각 지정된 롤러 베어링(20, 22)들에 도달하게 할 수도 있다. 그에 상응하게 도 1에 도시된 실시예의 경우 윤활제 분배를 위한 포트들도 크로스 빔(30)의 선단면(32)에 배치된다.

그러나 여기서도, 또 다른 고려 사항을 고려할 수 있는 조합 구조 및 위치로서, 크로스 빔(30)에 대해 공급 및 배출할 매체들의 각각의 매체 연결부를 위해 여타의 임의의 합당한 조합 구조 및 위치도 제공된다.

또한, 예컨대 크로스 빔(30)의 단부 섹션에서 옆면(34)에 대응하는 플러그 및 유체 연결부들을 제공하는 점을 생각해볼 수 있을 뿐 아니라, 상기 플러그 및 유체 연결부들이 자명한 사실로서 예컨대 도면 부호 36에서처럼 크로스 빔의 내부 섹션들의 영역에도 제공될 수 있다. 또한, 상기 경우에, 더욱 큰 유닛으로 조립 시에 크로스 빔(30)들을 간단하게 서로 인접하게 밀어 이동시키는 것을 통해 각각의 연결부들과 결합부들은 거의 자동으로 서로 연결될 수 있다.

또 다른 연관성에서, 여기서 조립과 관련하여 각각의 연결부들의 바람직한 레이아웃을 달성할 뿐 아니라, 크로스 빔(30)의 내부에서 예컨대 더욱 짧은 덕트들이나 심공 보어들을 실현하도록 하기 위해, 크로스 빔(30)의 배면(38)에, 다시 말해 슬래브의 반대 방향으로 향해 있는 크로스 빔(30)의 측면에 개별 연결부들을 배치하는 점도 제공할 수 있다. 매체가 예컨대 크로스 빔(30)의 중앙 영역에서 배면(38)으로부터 공급된다면, 각각의 매체 덕트들의 각각 필요한 라인 길이를 이등분화할 수 있다.

도 2에는 세그먼트(100)의 섹션이 개략적인 측면도로 도시되어 있으며, 이 경우 도에 도시되어 있는 부분은 세그먼트의 이동 측이다. 대응하는 보완 장치는 고정 측에 제공되며, 여기서도 그에 상응하게 마찬가지로 7개의 롤러 장치가 제공된다. 이는 예컨대 세그먼트(100)의 이동 측 및 고정 측이 도시되어 있는 도 3에서도 확인할 수 있다.

세그먼트(100)는 세그먼트 프레임(110)을 포함하며, 이 세그먼트 프레임에는 도 1에 도시된 롤러 장치(1)와 유사한 7개의 롤러 장치(1)가 장착된다. 매체 연결부(40)에서 각각의 매체 공급부들은 도 2에 도시된 세그먼트(100)의 상태에서는 대응하는 플러그 또는 맞물림부들을 통해 아직 연결되어 있지 않은 상태이다. 추가의 매체 연결부들은 각각의 롤러 장치(1)의 배면(38)에 배치되며, 그럼으로써 매체 연결부들은 세그먼트 프레임(110)의 내부에서 연장된다.

개별 롤러 장치(1)들은 세그먼트 프레임(110)에 각각 완전한 모듈로서 장착된다. 달리 말하면, 개별 롤러 장치(1)들은 자체의 개별 부재들로 세그먼트 프레임(110)에 조립되어야 하는 것이 아니라, 사전 조립된 롤러 장치(1)가, 크로스 빔(30)과 이 크로스 빔에 롤러 베어링(20, 22)들에 의해 사전 조립된 롤러 부재(10)들을 포함하여, 바로 모듈로서, 세그먼트 프레임(110)에 장착될 수 있다. 세그먼트 프레임(110)에 롤러 장치(1)들을 조립한 후에는 각각의 매체 공급 라인들과 매체 배출 라인들을 이를 위해 제공되는 커플링 장치들에 연결하기만 하면 된다.

특히 각각의 세그먼트(100)는, 롤러 장치(1)들을 볼트 및/또는 나사 체결을 통해 각각의 세그먼트 프레임(110)에 고정하고, 이때 매체 라인들 중 몇몇 매체 라인은 이미 세그먼트 프레임(110) 상에 크로스 빔을 안착하는 것을 통해 연결되게 함으로써 구성될 수 있다. 다른 매체 라인들은 안착 후에 플러그 및 맞물림 연결부들을 이용하여 각각의 롤러 장치(1)들과 연결한다. 그에 상응하게 크로스 빔에서 별도의 세밀한 외부 배관이나 배선은 제외된다. 그럼에도, 자명한 사실로서 세그먼트 프레임들의 배관 및 배선도 실행하고 제공해야 할 수도 있다.

이제는, 제안되는 통합형 크로스 빔들을 통해서, 예컨대 4000 내지 5000㎜의 작은 주조 반경을 갖는 주조기가 형성되며, 이 경우 롤러는 예컨대 120㎜ 내지 180㎜의 작은 롤러 지름도 허용한다. 크로스 빔들의 배면에서, 또는 크로스 빔들의 선단면에서 매체들을 간단하게 연결하는 것을 통해, 상기 작은 반경에서도 매체들의 연결이 달성될 수 있다. 작은 반경은 종래의 경우 불가능했는데, 그 이유는 각각의 매체 공급부들을 용접하기 위한 접근성이 제공되지 않았기 때문이다.

또한, 바람직하게는, 제안되는 형태로 크로스 빔들을 형성하는 것을 통해, 세그먼트 프레임에 크로스 빔들을 안착함으로써 세그먼트 프레임에서 지지 크로스 빔을 제외할 수 있는데, 그 이유는 상기 지지 크로스 빔이 본원의 크로스 빔에 의해 형성되기 때문이다. 그에 상응하게 세그먼트 프레임 내에서 각각의 제2 또는 각각의 제3 지지부도 제외할 수 있으며, 그럼으로써 세그먼트 프레임들은 더욱 간단하게 형성될 수 있다.

이처럼 세그먼트(100)의 내부에서 경우에 따라 손상된 롤러 장치(1)는 상대적으로 간단하면서도 신속하게 교환할 수 있는데, 그 이유는 여기서는 각각의 맞물림 및 커플링 연결부들만 탈거하고 모듈형 롤러 장치를 교환하기만 하면 되기 때문이다. 롤러 장치의 실질적인 교환은, 세그먼트 전체가 각각의 캐스트 스트랜드에서 교환된 후에, 전형적인 방식으로 개시된다. 그에 따라 롤러 장치의 교환은 그에 상응하게 세그먼트 정비 공장에서 개시된다.

또한, 모듈 형태로 구성된 롤러 장치(1)들은 보관 창고에 보관될 수 있고, 필요한 경우에 신속하면서도 효율적으로 교환될 수 있다. 그 외에도 장착 시에 오류율은 더욱 낮아지는데, 그 이유는 롤러 장치가 이미 본질적으로 그 자체가 밀폐되고 이를 위해 제공된 맞물림 및 커플링 장치들과 연결되기만 하면 되는 시스템을 나타내기 때문이다.

시스템의 작동 안전성 및 유지보수의 효율성은, 각각의 롤러 장치(1)가 일차 냉각 회로, 윤활제 회로, 이차 냉각 장치 및 데이터 전송 장치들을 포함하는 완전한 모듈로서 장착 이전에 완전하게 구성되고 사전 검사되고 사전 설정될 수 있는 것을 통해 추가로 증대된다. 또한, 특히 롤러 평탄성(roller flatness)도 이미 모듈 상태에서 설정될 수 있으며, 그럼으로써 세그먼트 프레임(110)에 각각의 롤러 장치(1)를 장착할 때 정렬 및 조정 작업은 최소로 절감될 수 있다.

또한, 제안되는 구성으로부터는, 각각의 롤러 장치의 신뢰도는 분명하게 증가될 수 있는데, 그 이유는, 별도의 배선과 마찬가지로, 별도의 배관이 완전하게, 또는 대부분 생략될 수 있기 때문이다. 특히 모든 매체 및 데이터 라인은 크로스 빔의 내부에 경로 설정되며, 상기 크로스 빔은, 완전한 재료로 밀링 가공된다면, 본질적으로 밀폐된 유닛을 나타낸다. 또한, 그럼으로써 다양한 컴포넌트들의 상이한 온도 팽창 계수로 인해 별도의 배관 시 변형 파단(strain breakage)의 위험도 감소될 수 있는데, 그 이유는 개별 덕트들 및 심공 보어들이 거의 단일체인 크로스 빔(30) 내부에 제공되기 때문이다.

도 4에는 세그먼트(100)의 측면도가 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서는 대응하는 롤러 베어링(20, 22)들에 지지되는 3개의 롤러 부재(10)를 포함하는 단일의 롤러 장치(1)만 확인할 수 있다. 도 4에서는 폭에 걸쳐서 부채꼴 제트(fan-type jet)로 지시되는 것처럼 냉각 매체를 슬래브 상에 도포할 수 있는 노즐(50)들을 이용한 이차 냉각을 잘 확인할 수 있다. 크로스 빔(30) 내에 제공되는 개폐 밸브들에 의해서는 이차 냉각의 개별 섹션들이 연결 및 차단된다.

크로스 빔(30)의 배면(38)에 제공되는 매체 연결부(42 및 44)들은 상기 반쪽 단면도에 도시되어 있다. 또한, 롤러 내부 냉각을 위한 냉각 매체의 공급은 크로스 빔(30)으로부터 이 크로스 빔과 연결된 측면 공급 장치(12)들을 경유하고 롤러 베어링 장치들의 커버를 통과하여 롤러 부재(10)들 내로 실행된다.

도 5에는, 크로스 빔(30)들이 인접한 크로스 빔에서 옆면 섹션(34)들에 인접하는 방식으로 개별 롤러 장치(1)들이 서로 맞대어지는 방식으로 서로 인접해 있는 추가의 세그먼트(100')가 도시되어 있다. 이처럼, 즉각적으로, 냉각 매체를 위한 매체 연결부(42)들은, 이차 매체로 모든 롤러 장치(1)의 관류가 가능하면서도, 추가의 외부 배관은 실행하지 않아도 되도록 서로 연결된다. 동일한 사항은 전기 데이터 버스와 관련한 경우에도 적용되며, 여기서도 매체 연결부(44)들이 마찬가지로 2개의 롤러 장치(1)를 함께 밀어 이동시킬 때 각각의 데이터 버스 연결부(44)들 간의 전기 연결이 실행되는 방식으로 옆면(34)에 제공된다.

크로스 빔(30)의 배면(38)에서는 도 5의 경우 밀링 가공된 냉각제 덕트(52)를 확인할 수 있다. 여기서는, 도 5에는 도시되어 있지 않은 세그먼트 프레임(110)에 크로스 빔(30)들을 장착하는 것을 통해, 또는 밀링 가공된 냉각제 덕트(52)를 덮는 별도의 커버를 제공하는 것을 통해, 용이하게 접근할 수 있으면서 정비 친화적인 냉각제 덕트가 제공될 수 있으며, 이런 냉각제 덕트는 보호되면서 크로스 빔(30)의 내부에서 연장되지만, 그럼에도 커버를 개방함으로써 간단하게 정비할 수 있다. 도시된 냉각제 덕트(52)는 베어링 냉각을 위한 매체를 안내하기 위한 가이딩 수단이다. 그러나 기본적으로 완전한 재료 내에 밀링 가공된 상기 덕트(52)는 또 다른 매체를 수용하도록, 특히 전기 또는 유압 매체 라인들을 수용하도록 형성될 수도 있다.

또한, 도 5에는 서로 맞대어져 연장되는 크로스 빔(30)들과 함께 터널형 냉각 챔버의 덮개판이 형성된 구조가 도시되어 있으며, 이 경우 각각의 롤러 장치(1)들 또는 이들 롤러 장치의 크로스 빔(30)들 사이의 중간 공간부(60)들은, 여기서는 거의 밀폐된 커버가 세그먼트의 이동 측에 제공되는 방식으로 삽입 판(62)에 의해 채워져 있다. 이처럼 터널형 냉각 챔버에서 발생하는 수증기는 효율적으로 방출될 수 있으면서도, 이때 다량의 누출 공기를 처리해야 하는 매우 큰 송풍기는 제공하지 않아도 된다.

그럼에도, 그 밖에 여타의 경우 세그먼트에 제공되는 용접 판들을 대체하는 삽입 판(62)들에 대체되는 방식으로, 크로스 빔(30) 자체도 주조 폭 전체에 걸쳐서 거의 연속적인 냉각 챔버 덮개판이 형성되는 방식으로 인접한 크로스 빔에 기밀하에 연결되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 크로스 빔은 자체의 횡방향으로, 다시 말하면 주조 방향으로, 각각의 인접한 크로스 빔과 함께 광범위하게 연속되는 구조를 형성하도록 확장되고 형성되어야 한다.

도 6에는 도 5의 세그먼트 섹션이 한번 더 개략적인 단면도로 도시되어 있으며, 여기서는 삽입 판(62)들에 의해 개별 크로스 빔(30)들 간의 중간 공간부(60)들이 밀폐되어 있음을 분명하게 알 수 있다. 이처럼 터널형 냉각 챔버가 효율적으로 제조된다. 그러나 이미 설명한 것처럼 크로스 빔(30)은 주조 방향으로, 삽입 판(62)들을 제외할 수 있는 방식으로 형성될 수 있는데, 그 이유는 개별적인 크로스 빔들이 실질적으로 간극 없이 서로 맞대어질 수 있기 때문이다.

도 7에는 롤러 베어링(20)의 영역에서 롤러 장치(1)가 절단되어 단면도로 도시되어 있다. 크로스 빔(30)도 마찬가지로 단면도로 도시되어 있다. 크로스 빔 내에는 3개의 가이딩 수단(310, 320 및 330)이 제공되며, 요컨대 이들 가이딩 수단은 크로스 빔(30)의 완전한 재료 내에 심공 보어들로서 구성된다. 가이딩 수단(310, 320, 330)들은 도시된 실시예의 경우 냉각 매체 및 윤활제를 안내하기 위해 이용된다. 가이딩 수단(310)은 롤러 베어링(20)들을 위한 윤활제를 안내하기 위해 이용된다. 가이딩 수단(320)은 롤러 내부 냉각을 위한 냉각 매체를 전달하고, 가이딩 수단(330)은 롤러 베어링(20)들의 냉각을 위한 냉각 매체를 전달한다.

또한, 크로스 빔(30) 내에는 가이딩 수단(340)이 크로스 빔(30)의 완전한 재료 내에 밀링 가공되어 후방 방향으로 개방된 덕트의 형태로 제공된다. 덕트 내에는 유압 제어 라인(342)이 삽입된다. 또한, 크로스 빔(30) 내에는 가이딩 수단(350)도 크로스 빔(30)을 따라 연장되면서 이 크로스 빔과 견고하게 결합되며 내부에서는 버스 시스템(352)이 연장되는 덕트의 형태로 제공된다.

그에 상응하게 크로스 빔(30) 내에는 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단(310, 320, 330, 340, 350)들이 제공된다.

도 8에는 각각의 크로스 빔(30)에 대해 독립된 인렛을 이용하는 롤러 내부 냉각을 위한 냉각 매체 흐름의 레이아웃이 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우 냉각 매체는 분배기(400)와 해당하는 매체 연결부(40)를 경유하여 크로스 빔(30) 내 대응하는 가이딩 수단들 내로 공급된다. 냉각 매체가 롤러(10)들을 관류한 후에는, 냉각 매체는 맞은편 측면에 배치되는 분배기(420)에 의해 다시 흡수되어 배출된다. 그에 상응하게 개별 롤러 장치들의 직렬 연결이 형성된다.

도 9에는 도 8과 유사하게 롤러 베어링(20)들, 특히 중앙 베어링(20)들을 위한 냉각의 실례가 도시되어 있다. 이 경우 냉각 매체는 다시 분배기(410)를 통해 각각의 크로스 빔(30)들 내로 공급되고, 그런 다음 크로스 빔(30) 내에 제공되는 가이딩 수단들을 경유하여 중앙 베어링(20)들 쪽으로 전달되고, 그런 다음 가이딩 수단들을 경유하여 배출 분배기(420) 쪽으로 안내된다.

도 10에는 이차 냉각을 위한 냉각 매체를 분배하는 배치 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 도 10의 레이아웃은 실질적으로 도 8 및 도 9에 도시된 레이아웃에 상응하며, 다시 말해 이차 냉각을 위한 냉각 매체가 분배기(410)를 경유하여 크로스 빔(30)으로 공급되고, 그런 다음 이차 냉각의 노즐(50)들을 통해 배출된다.

도 11에는 이차 냉각의 변형예가 도시되어 있으며, 여기서는 크로스 빔(30)들이, 직접 서로 맞대어지고, 도 5에 도시된 매체 연결부(42)들에 상응하는 매체 연결부(42)들을 구비한 가이딩 수단들을 포함하도록 배치되어 있다. 그에 상응하게, 직접 서로 맞대어진 크로스 빔(30)들의 배치 구조에 의해서는 인렛(410')이 크로스 빔의 내부에 형성되는 점이 달성된다. 이차 냉각 매체를 분배하기 위한 개별 가이딩 수단들은 그에 상응하게 상기 인렛(410')으로부터 분기된다. 본 실시예의 경우 이차 냉각제는 크로스 빔의 폭 전체에 걸쳐서 도포된다.

도 12에는 도 11과 유사한 실시예가 도시되어 있지만, 여기서는 이차 냉각 매체를 위해 제1 인렛(410')과 제2 인렛(410")이 제공되며, 이 경우 제1 인렛은 중앙 노즐(50')에 냉각제를 공급하고 제2 인렛은 바깥쪽 노즐(50)들에 냉각제를 공급한다. 이처럼 이차 냉각제의 분배는 목표한 바대로 제어된다.

1: 롤러 장치
10: 롤러 부재
12: 공급 장치
20: 중앙 베어링
22: 외부 베어링
30: 크로스 빔
32: 크로스 빔의 선단면
34: 크로스 빔의 옆면
36: 크로스 빔의 중앙 영역
38: 크로스 빔의 배면
310, 320, 330: 심공 보어로서의 가이딩 수단
340: 밀링 가공된 덕트로서의 가이딩 수단
342: 유압 제어 라인
350: 결합된 덕트로서의 가이딩 수단
352: 버스 시스템
40, 42, 44: 매체 연결부
400: 분배기
410, 410', 410": 분배기
420: 분배기
50, 50': 이차 냉각의 노즐
52: 크로스 빔 내 덕트
60: 중간 공간부
62: 삽입 판
100: 세그먼트
110: 세그먼트 프레임

Claims

특히 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트(100)를 형성하기 위한 롤러 장치(1)로서, 크로스 빔(30)과, 이 크로스 빔(30)에서 롤러 베어링(20, 22)들을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재(10)를 포함하는 상기 롤러 장치(1)에 있어서,
상기 크로스 빔(30) 내에 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단(310, 320, 330, 340, 350)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항에 있어서, 각각의 가이딩 수단은, 롤러 베어링(20, 22)들의 냉각용 냉각 매체, 롤러 내부 냉각용 냉각 매체, 롤러 베어링(20, 22)들을 윤활하기 위한 윤활제, 이차 냉각용 냉각 매체, 유압 제어 라인(342)을 위한 유압 매체, 공압 제어 라인을 위한 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급용 전도 매체, 전기 제어 신호용 전도 매체, 전기 측정 신호용 전도 매체, 광학 측정 신호용 전도 매체, 또는 전기 및/또는 광학 버스 시스템(352)과 같은 매체들 중에서 하나 이상의 매체를 안내하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
특히 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트(100)를 형성하기 위한 롤러 장치(1)로서, 크로스 빔(30)과, 이 크로스 빔(30)에서 롤러 베어링(20, 22)들을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재(10)를 포함하는 상기 롤러 장치(1)에 있어서,
상기 크로스 빔(30) 내에는, 롤러 내부 냉각용 냉각 매체, 이차 냉각용 냉각 매체, 유압 제어 라인(342)을 위한 유압 매체, 공압 제어 라인을 위한 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급용 전도 매체, 전기 제어 신호용 전도 매체, 전기 측정 신호용 전도 매체, 광학 측정 신호용 전도 매체, 또는 전기 또는 광학 버스 시스템과 같은 매체들 중 하나 이상의 매체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이딩 수단(310, 320, 330, 340, 350)이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
크로스 빔(30)과, 이 크로스 빔(30)에서 롤러 베어링(20, 22)들을 통해 지지되는 하나 이상의 롤러 부재(10)를 포함하는 롤러 장치(1)에 있어서,
상기 크로스 빔(30) 내에는 하나 이상의 매체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이딩 수단(310, 320, 330, 340, 350)이 제공되며, 그리고 주조기에서 스트랜드를 안내하는 세그먼트(100)를 형성하기 위한 롤러 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 가이딩 수단은, 롤러 내부 냉각용 냉각 매체, 이차 냉각용 냉각 매체, 유압 제어 라인용 유압 매체, 공압 제어 라인용 압축 공기 매체, 전기 에너지 공급용 전도 매체, 전기 제어 신호용 전도 매체, 전기 측정 신호용 전도 매체, 광학 측정 신호용 전도 매체, 또는 전기 또는 광학 버스 시스템과 같은 매체들 중 하나 이상의 매체를 안내하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30) 내에 추가로 베어링 냉각용 냉각 매체 및/또는 롤러 베어링(20, 22)들을 윤활하기 위한 윤활제를 안내하기 위한 가이딩 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 크로스 빔 내에 3가지 이상의 매체를 위한 가이딩 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 가이딩 수단은 상기 크로스 빔(30) 내에 보어의 형태로, 특히 심공 보어의 형태로, 상기 크로스 빔(30) 내에서 하나 이상의 커버로 밀폐될 수 있는 덕트(52)의 형태로, 재밀폐된 덕트의 형태로, 개방형 덕트의 형태로, 실리콘 밀폐형 덕트의 형태로, 크로스 빔을 따라 연장되면서 이 크로스 빔과 견고하게 결합되는 매체 가이드의 형태로, 그리고/또는 크로스 빔의 내부에 부설된 하나 이상의 도관의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30)의 선단면에 제공되는 하나 이상의 매체 연결부(40)는 하나 이상의 가이딩 수단과 연통되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30)의 옆면(36)에 제공되는 하나 이상의 매체 연결부(42, 44)는 하나 이상의 가이딩 수단과 연통되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30)의 배면(38)에 제공되는 하나 이상의 매체 연결부(42, 44)는 하나 이상의 가이딩 수단과 연통되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매체 연결부(40, 42, 44)들은 플러그, 맞물림 또는 커플링 부재들로서, 특히 하이브리드 커넥터들, 평면 개스킷을 구비한 물 고정판들, 양측에 O 링을 구비한 연결관들, 데이터 버스 커넥터들로서 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제12항에 있어서, 2개 이상의 매체가 개별 플러그, 맞물림 또는 커플링 부재를 통해 크로스 빔과 연통되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 매체 연결부는, 이 매체 연결부가 인접하는 롤러 장치(1)의 크로스 빔 내의 대응하는 매체 연결부(42, 44)와 연통될 수 있고 특히 두 크로스 빔 내 매체 연결부에 대응하는 가이딩 장치들의 직접적인 결합을 가능하게 하는 방식으로 상기 크로스 빔(30)의 옆면(34)에 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30)에는 슬래브 상에 이차 냉각 매체를 분무하기 위해 가이딩 수단과 연통되는 하나 이상의 분무 노즐(50)이 제공되며, 이 하나 이상의 노즐은 특히 크로스 빔의 옆면(34)에 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 크로스 빔 내에, 상이한 측정 기능을 위한, 특히 베어링 지지력, 베어링 온도, 스트랜드 온도, 냉각 매체 온도, 유동 속도, 압력, 습도를 측정하기 위한 신호 라인들을 안내하기 위한 가이딩 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 크로스 빔(30)은, 인접한 롤러 장치의 인접한 크로스 빔과 함께 냉각 챔버 덮개판을 형성하고 바람직하게는 인접한 롤러 장치의 크로스 빔과 함께 실질적으로 간극 없이 밀폐되는 방식으로 주조 방향으로 확장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 장치(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 롤러 장치는 세그먼트 내에 최종 조립되기 이전에 사전 조립되고 그 기능에 대해 검사되고 조정되는 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 롤러 부재들의 롤러 지름은 120㎜ 내지 180㎜인 것을 특징으로 하는 롤러 장치.
특히 주조기용 세그먼트(100)로서, 세그먼트 프레임(110)을 포함하는 상기 세그먼트(100)에 있어서, 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따르는 2개 이상의 롤러 장치가 세그먼트 프레임에 제공되는 것을 특징으로 하는 세그먼트(100).
제20항에 있어서, 롤러 장치로 매체를 공급하기 위한 플러그, 맞물림 또는 커플링 부재들이 제공되는 것을 특징으로 하는 세그먼트.
제20항 또는 제21항에 있어서, 세그먼트에 의해 형성되는 주조 반경은 최대 4000㎜이고, 특히 3000㎜ 내지 4000㎜인 것을 특징으로 하는 세그먼트.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 세그먼트 프레임 내에, 롤러 장치가 제공되는 것보다 더욱 적은 수의 세그먼트 크로스 빔이 배치되는 것을 특징으로 하는 세그먼트.