WO2002066182A1 - Vorrichtung zum verbinden der kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter rollen - Google Patents
Vorrichtung zum verbinden der kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter rollen Download PDFInfo
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- 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 connecting the cooling medium guide of coaxially adjacent, internally cooled rollers, in particular strand guide tubes of a steel continuous casting plant for slabs, according to the preamble of claim 1.
- a connection of the cooling medium guide of coaxially adjacent internally cooled rolls, in particular strand guide pipes of a steel continuous casting plant for slabs, is known from EP 0037549 A1.
- both coaxially mounted rollers have a cooling channel in the middle.
- a piece of pipe is sealed in the journal of both rollers.
- a further cooling channel in the form of a continuous tube is arranged concentrically in the respective cooling channel.
- Cooling channels take place in the same way through an inserted, sealed pipe section.
- the object of the invention is to provide a device for connecting the cooling medium guide coaxially adjacent internally cooled rollers, which does not have the aforementioned disadvantages.
- a sleeve having an elastic element is arranged between the mouth region of the cooling medium guide of the one roller and that of the coaxially adjacent roller.
- the outer surface of at least one end region of the sleeve is designed as a sealing surface which is touched by a seal arranged in the mouth region of the cooling medium guide.
- one end of the elastic element is fastened to the mouth of one roller and the other end to a tube section, the tube section being guided axially displaceably and in a sealed manner in the mouth region of the coaxially adjacent roller.
- the elastic element is preferably designed as a shaft compensator and the tube section is both supported and axially guided in a rotor bearing that can be inserted into a bore section of the roller.
- the rotation of the roller or rollers is transmitted to the pipe section via the clamping action of the seal, so that the latter is also rotated.
- an axial relative movement of the pipe section with respect to the seal begins. In the event of an axis offset, this relative shift is still superimposed by a kind of wobble movement.
- the two rotor bearings are connected to one another via a means, preferably a rod or a sleeve, so that there is a structural unit which can be used in a simple manner in the assembly of the roller line in the bore section of one roller and in a second Operation of the bore section of the coaxially mounted roller can be pushed from the other side.
- the connecting means between the two rotor bearings is designed to be elastically flexible.
- Figure 4 shows a variant of Figure 3
- FIGS. 2 and 3 the end regions of two coaxially adjacent internally cooled rollers 1, 2 are shown in a longitudinal section. Both end regions are designed as pins 3, 4, on each of which a roller bearing 5, 5 'is arranged.
- the roller bearing 5, 5 ' is supported from the outside by a bearing housing 6, 6'.
- the cooling channel of the outer region of the bearing housings 6, 6 ' which is not described in any more detail here, is covered by a sheet 8 so that no contaminants can fall into the cooling channel.
- a cooling channel 9, 9 ' is provided, which are connected to one another in the manner according to the invention. The details are shown in FIGS. 2 and 3.
- Figure 2 shows a longitudinal section in an enlarged view of the pins 3, 4 of the two rollers 1, 2.
- a bore section 10, 10 ' is provided in each pin 3, 4, in each of which a rotor bearing 11, 11' is inserted
- the actual core of the invention is the arrangement of an elastic sleeve which connects the two cooling channels 9, 9 'to one another.
- the elastic sleeve consists of a shaft compensator 12 arranged in the middle and a pipe section 13, 13 'fastened to the right and left.
- Each tube section 13, 13 ' is axially displaceable and sealed in the respective rotor bearing 11, 11'.
- a seal 14, 14 ' here in the form of a lip seal, is arranged in each rotor bearing 11, 11', which is in contact with the outer surface 17, 17 'of the respective Pipe section 13, 13 'cooperates.
- the rotor bearing 11, 11 ' is provided with a seal 15, 15' and secured axially via a snap ring 16, 16 '.
- the shaft compensator 12 is preferably made of stainless steel and connected to the two pipe sections 13, 13 'by means of welding.
- the end region of the respective pipe section 13, 13 ' is provided with a chamfer 18, 18' for easier insertion of the respective pipe section 13, 13 'into the rotor bearings 11, 11'.
- FIG. 3 shows like Figure 2 in a longitudinal section a second embodiment, the same reference numerals have been used for the same parts.
- a continuous tube 19 is arranged in the two cooling channels 9, 9 'in a manner comparable to that shown in FIG. 6 of EP 0037549 A1.
- the tube 19 also extends through the elastic sleeve.
- the arrows 20, 21 shown indicate the direction of the cooling medium, the direction also being reversible.
- the two rotor bearings 11, 11 ' are connected to one another via a sleeve 22.
- the sleeve 22 is preferably designed to be elastically flexible.
- at least one compensator element 23 is provided in the sleeve 22.
- FIG. 4 shows a variant of the embodiment according to FIG. 3, the same reference numerals being used for the same parts.
- the distance between the two rollers 1, 2 ( Figure 1) is particularly large. Tests have shown that it is advantageous to arrange two short wave compensators 12, 12 'instead of one long wave compensator.
- a rigid spacer sleeve 24 is placed in between. This arrangement acts like a cardan shaft, the two shaft compensators 12, 12 'forming the joint. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der Kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen, insbesondere Strangführungsrollen einer Stahl-Stranggiessanlage für Brammen. Dabei ist zwischen dem Mündungsbereich der Kühlmediumführung der einen Rolle und dem der koaxial benachbart gelagerten Rolle eine ein elastisches Element aufweisende Hülse angeordnet und die Aussenfläche mindestens eines Endbereiches der Hülse eine Dichtfläche bildet, die von einer im Mündungsbereich der Kühlmediumführung angeordneten Dichtung berührt wird.
Description
Vorrichtung zum Verbinden der Kuhlmediumfuhrung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der Kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen, insbesondere StrangfuhrungsroUen einer Stahl-Stranggießanlage für Brammen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine Verbindung der Kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen, insbesondere StrangfuhrungsroUen einer Stahl- Stranggießanlage für Brammen ist aus der EP 0037549 A1 bekannt. Gemäß Figur 4 weisen beide koaxial benachbart gelagerte Rollen mittig einen Kühlkanal auf. Zur Verbindung beider Kühlkanäle ist im Trennbereich ein Rohrstück abgedichtet in die Zapfen beider Rollen eingesetzt. Beim Gegenstromprinzip gemäß Figur 6 ist im jeweiligen Kühlkanal konzentrisch dazu ein weiterer Kühlkanal in Form eines durchgehenden Rohres angeordnet. Die Verbindung der beiden erstgenannten
Kühlkanäle erfolgt in gleicher Weise durch ein eingesetztes abgedichtetes Rohrstück.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass ein Achsenversatz der zwei koaxial benachbart gelagerten Rollen nicht ausgeglichen werden kann. Außerdem wird die thermische Ausdehnung beider Rollen durch den starren Verbund im Trennbereich behindert und muss in den Endbereichen in aufwendiger Weise abgefangen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verbinden der Kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen anzugeben, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.
Nach der Lehre der Erfindung ist zwischen dem Mündungsbereich der Kühlmediumführung der einen Rolle und dem der koaxial benachbart gelagerten Rolle eine ein elastisches Element aufweisende Hülse angeordnet. Die Außenfläche mindestens eines Endbereiches der Hülse ist als Dichtfläche ausgebildet, die von einer im Mündungsbereich der Kühlmediumführung angeordneten Dichtung berührt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass über das elastische Element sowohl die thermische Ausdehnung der Rollen als auch ein Versatz der Rollenachsen aufgefangen werden kann. Bei einer ersten einfachen Ausführungsform ist ein Ende des elastischen Elementes an der Mündung der einen Rolle und das andere Ende an einem Rohrabschnitt befestigt, wobei der Rohrabschnitt axial verschiebbar und abgedichtet im Mündungsbereich der koaxial benachbart gelagerten Rolle geführt ist. Vorzugsweise ist das elastische Element als Wellenkompensator ausgebildet und der Rohrabschnitt wird in einem in einen Bohrungsabschnitt der Rolle einsetzbares Rotorlager sowohl gelagert als auch abdichtend axial geführt. Die Drehung der Rolle bzw. der Rollen wird über Klemmwirkung der Dichtung auf den Rohrabschnitt übertragen, so dass dieser mitgedreht wird. Sobald die thermische Ausdehnung der Rollen wirksam wird, setzt eine axiale Relativbewegung des Rohrabschnittes gegenüber der Dichtung ein. Bei einem Achsenversatz wird diese Relatiwerschiebung noch überlagert durch eine Art Taumelbewegung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind beide Rotorlager über ein Mittel, vorzugsweise eine Stange oder eine Hülse, miteinander verbunden, so dass sich eine Baueinheit ergibt, die in einfacher Weise bei der Montage der Rollenlinie in den Bohrungsabschnitt der einen Rolle einsetzbar und in einem zweiten Arbeitsgang der Bohrungsabschnitt der koaxial benachbart gelagerten Rolle von der anderen Seite her aufschiebbar ist. Um die Dichtung des Rotorlagers gegenüber dem Bohrungsabschnitt zu entlasten, wird das Verbindungsmittel zwischen den beiden Rotorlagern elastisch nachgiebig ausgestaltet.
Bei sehr großen Abständen zwischen den beiden koaxial gelagerten Rollen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das elastische Element in zwei Wellenkompensatoren aufzuteilen mit einer dazwischen angeordneten Abstandshülse.
Wertere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figur 1 in einem Längsschnitt die Endbereiche zweier koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen
Figur 2 in einem vergrößerten Maßstab das erfindungsgemäß ausgebildete
Verbindungselement der beiden Kühlkanäle
Figur 3 im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform mit Gegenstrom
Figur 4 eine Variante von Figur 3
In Figur 1 sind in einem Längsschnitt die Endbereiche zweier koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen 1, 2 dargestellt. Beide Endbereiche sind als Zapfen 3, 4 ausgebildet, auf denen jeweils ein Wälzlager 5, 5' angeordnet ist. Von außen wird das Wälzlager 5, 5' gestützt durch ein Lagergehäuse 6, 6'. Die offenen Stirnseiten der Wälzlager 5, 5' sind mit je einem Deckel 7, 7' abgedeckt. Der hier nicht näher bezeich- nete Kühlkanal des Außenbereiches der Lagergehäuse 6, 6' ist durch ein Blech 8 abgedeckt, damit keine Verunreinigungen in den Kühlkanal fallen können. In jeder Rolle 1 , 2 ist ein Kühlkanal 9, 9' vorgesehen, die in erfindungsgemäßer Weise miteinander verbunden sind. Die Einzelheiten dazu sind in den Figuren 2 und 3 dargestellt.
Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt in vergrößerter Darstellung die Zapfen 3, 4 der beiden Rollen 1 , 2. In diesem Ausführungsbeispiel ist in jedem Zapfen 3, 4 ein Bohrungsabschnitt 10, 10' vorgesehen, in das je ein Rotorlager 11, 11' eingesetzt ist. Das eigentliche Kernstück der Erfindung ist die Anordnung einer elastischen Hülse, die beide Kühlkanäle 9, 9' miteinander verbindet. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die elastische Hülse aus einem in der Mitte angeordneten Wellenkompensator 12 und je einem rechts und links befestigten Rohrabschnitt 13, 13'. Jeder Rohrabschnitt 13, 13' ist axial verschiebbar und abgedichtet im jeweiligen Rotorlager 11, 11' geführt. Dazu ist in jedem Rotorlager 11 , 11' eine Dichtung 14, 14', hier in Form einer Lippendichtung angeordnet, die mit der Außenfläche 17, 17' des jeweiligen
Rohrabschnittes 13, 13' zusammenwirkt. Das Rotorlager 11 , 11' ist mit einer Dichtung 15, 15' versehen und axial über einen Sprengring 16, 16' gesichert. Vorzugsweise ist der Wellenkompensator 12 aus Edelstahl gefertigt und mittels Schweißen mit den beiden Rohrabschnitten 13, 13' verbunden. Zum einfacheren Einschieben des jeweiligen Rohrabschnittes 13, 13' in die Rotorlager 11 , 11' ist der Endbereich des jeweiligen Rohrabschnittes 13, 13' mit einer Fase 18, 18' versehen.
Figur 3 zeigt wie Figur 2 in einem Längsschnitt eine zweite Ausführungsform, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. Bei Kühlung der Rollen 1 , 2 im Gegenstromprinzip wird vergleichbar wie in Figur 6 der EP 0037549 A1 dargestellt, ein durchgehendes Rohr 19 in den beiden Kühlkanälen 9, 9' angeordnet. Das Rohr 19 erstreckt sich wie in Figur 3 zu sehen ist, auch durch die elastische Hülse. Die eingetragenen Pfeile 20, 21 zeigen die Richtung des Kühlmediums an, wobei die Richtung auch umkehrbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Rotorlager 11, 11' über eine Hülse 22 miteinander verbunden. Dadurch ergibt sich zusammen mit den beiden Rotorlagern 11, 11' und dem Wellenkompensator 12 sowie den beiden Rohrabschnitten 13, 13' eine Baueinheit. Diese Baueinheit vereinfacht die Montage, da sie geschlossen in den Bohrungsabschnitt 10 des hier links liegenden Zapfens 3 eingesteckt und danach der Bohrungsabschnitt 10' des hier rechts liegenden Zapfens 4 über das Rotorlager 11' geschoben werden kann. Um die
Dichtung 15, 15' des Rotorlagers 11, 11' gegenüber dem Bohrungsabschnitt 10, 10' bei der thermischen Ausdehnung der Rollen 1 , 2 zu entlasten, ist die Hülse 22 vorzugsweise elastisch nachgiebig ausgebildet. Dazu ist mindestens ein Kompensatorelement 23 in der Hülse 22 vorgesehen.
In Figur 4 ist eine Variante der Ausführung gemäß Figur 3 dargestellt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand zwischen den beiden Rollen 1 , 2 (Figur 1) besonders groß. Versuche haben ergeben, dass es vorteilhaft ist, statt eines langen Wellenkompensators zwei kurze Wellenkompensatoren 12, 12' anzuordnen.
Dazwischen wird eine steife Abstandshülse 24 gesetzt. Diese Anordnung wirkt wie eine Gelenkwelle, wobei die zwei Wellenkompensatoren 12, 12' das Gelenk bilden.
Bezugszeichenliste
Claims
1. Vorrichtung zum Verbinden der Kühlmediumführung koaxial benachbart gelagerter innengekühlter Rollen, insbesondere StrangfuhrungsroUen einer Stahl-Stranggießanlage für Brammen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mündungsbereich der Kühlmediumführung der einen Rolle (1) und dem der koaxial benachbart gelagerten Rolle (2) eine ein elastisches Element aufweisende Hülse angeordnet ist und die Außenfläche (17, 17') mindestens eines Endbereiches der Hülse eine Dichtfläche bildet, die von einer im Mündungsbereich der Kühlmediumführung angeordneten Dichtung (14, 14') berührt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende des elastischen Elementes an der Mündung der Kühlmediumführung der einen Rolle (1) und das andere Ende an einem Rohrabschnitt (13) befestigt ist und der Rohrabschnitt (13) axial verschiebbar und abgedichtet im Mündungsbereich der koaxial benachbart gelagerten Rolle (2) geführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element zwischen zwei Rollenabschnitten (13, 13') angeordnet ist und mindestens ein Rohrabschnitt (13, 13') axial verschiebbar und abgedichtet im Mündungsbereich einer Rolle (1 , 2) geführt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich mindestens einer Rolle (1 , 2) einen Bohrungsabschnitt
(10, 10') aufweist, in dem ein Rotorlager (11 , 11'), mit einer Dichtung (15, 15') versehen, einsetzbar ist und in diesem Rotorlager (11 , 11') der Rohrabschnitt (13, 13') abdichtend geführt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element als Wellenkompensator (12) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element aus zwei Wellenkompensatoren (12, 12') besteht mit einer dazwischenliegenden Abstandshülse (24).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (14, 14') als Lippendichtung ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (14, 14') aus verschleißfestem Material, vorzugsweise PTFE besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Endbereiche der koaxial benachbart gelagerten Rollen (1 , 2) einen Bohrungsabschnitt (10, 10') aufweisen und in jedem Bohrungsabschnitt (10, 10') ein Rotorlager (11 , 11') angeordnet ist und beide Rotorlager (11 , 11 ') durch ein Mittel miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Stange ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Hülse (22) ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel axial elastisch nachgebend ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel mit mindestens einem Kompensatorelement (23) versehen ist.
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