STRANGFÜHRUNGSROLLE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Strangführungsrollen einer Strangführungseinrichtung zum Führen eines gegossenen Strangs, z. B. einer Bramme, nach Verlassen einer Stranggießkokille.

[0002] Der Stand der Technik zu Strangführungseinrichtungen mit Strangführungsrollen wird z. B. in den Druckschriften WO 2004/094087 und WO 2005/016578 beschrieben. Bei den aus den genannten Druckschriften bekannten Strangführungsrollen müssen alle einzelnen Bauteile, wie Rollenkörper oder Verdrehsicherungen z.B. in Form von Passfedern, auf eine gemeinsame zentrale Welle aufgefädelt werden; die Montage und eventuelle Demontage einer derartigen Strangführungsrolle ist deshalb sehr aufwendig und fordert den Einsatz von Spezialwerkzeugen. Außerdem ist die Realisierung einer Innenkühlung der Rollen nur sehr schwierig möglich.

[0003] Stand der Technik bei Strangführungsrollen sind außerdem ein- oder mehrfach geteilte Strangführungsrollen, wie sie z.B. in der amerikanischen Patentschrift US 5,279,535 offenbart sind. Eine derartige Strangführungsrolle umfasst mehrere axial nebeneinander angeordnete Teilrollen, wobei jede Teilrolle zwei Rollenzapfen an ihren beiden Enden aufweist. Die beiden sich gegenüberstehenden Rollenzapfen von zwei nebeneinander angeordneten Teilrollen sind in jeweils eigenen axialen Lagern gelagert, welche typischerweise in einem geteilten Mittenlager zusammengefasst sind.

[0004] Optional, in der Druckschrift US 5,279,535 jedoch nicht gezeigt, kann ein solches Mittenlager zwischen den beiden sich gegenüberstehenden Rollenzapfen zusätzlich eine Bogenzahnkupplung aufweisen zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den beiden benachbarten Teilrollen.

[0005] Derartige geteilte Mittenlager in Form von zwei separaten axial benachbarten Lagern mit optional dazwischen befindlicher Bogenzahnkupplung sind nachteiligerweise recht breit und bilden deshalb ein besonders breites Lagerfenster, im dem der zu führende bzw. zu stützende Strang nicht von den Teitrollen gestützt werden kann. Außerdem sind derartige Mitteilager aufgrund der Mehrzahl ihrer Einzelteile: recht teuer.

[0006] Im Stand der Technik sind weiterhin die Druckschriften GM 75 01 394; DE 24 20 514 und DE 100 24 513 A1 bekannt, welche ebenfalls alle Strangführungsrollen einer Strangführungseinrichtung zum Führen eines gegossenen Strangs offenbaren. Konkret offenbaren alle drei Druckschriften, dass eine solche Strangführungsrolle mindestens eine erste und eine zweite axial nebeneinander angeordnete Teilrolle aufweist, wobei die erste Teilrolle an ihrer der zweiten Teilrolle zugewandten Stirnseite einen Rollenzapfen aufweist. Zwischen der zweiten Teilrolle und dem Rollenzapfen der ersten Teilrolle ist jeweils eine Steckverbindung ausgebildet zum Steckverbinden der ersten und der zweiten Teilrolle miteinander. Zumindest In der deutschen Gebrauchsmusterschrift GM 75 01 394 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 24 513 A1 ist darüber hinaus ein Mittenlager zwischen den beiden Teilrollen offenbart zum Aufnehmen und Lagern des Rollenzapfens der ersten Teilrolle, wobei das Mittenlager als ungeteiltes Einzellager ausgebildet ist.

[0007] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Strangführungsrolle mit mindestens einer ersten und einer zweiten Teilrolle eine Kupplung zwischen den beiden Teilrollen möglichst einfach und kostengünstig zu gestalten mit verbesserter Strangführung bereit zu stellen.

[0008] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser Gegenstand ist dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Rollenzapfens und der Querschnitt der zugeordneten Ausnehmung jeweils in Form eines Polygonwellenprofils ausgeformt sind, und dass das Einsatzelement mit Hilfe von Spannstiften verdrehsicher in der Bohrung arretiert ist.

[0009] Die beanspruchte Ausbildung des Querschnitts des Rollenzapfens und des Querschnitts der zugeordneten Ausnehmung jeweils in Form eines Polygonwellenprofils hat den Vorteil, dass die beiden benachbarten Teilrollen dann form- und kraftschlüssig zur Übertragung eines Drehmomentes miteinander verbunden sind. Die Übertragung eines Drehmomentes zwischen den Teifrollen ist insbesondere bei nicht mit einem Motor angetriebenen Teilrollen interessant. In diesem Fall bietet die form- und kraftschlüssige Steckverbindung den Vorteil, dass wenn auch nur eine Teirolle durch einen Kontakt zur transportierten Bramme in Drehung versetzt wird, die benachbarten Teilrollen mitgedreht werden, auch wenn diese selber keinen Kontakt zur Bramme haben. Dies hat den Vorteil, dass ethe übermäßige Erwärmung und damit ein Verziehen und Verklemmen dieser Teilrolle vermieden wird.

[0010] Die Ausnehmung ist insbesondere bei polygonwelliger Ausformung zur Übertragung eines Drehmomentes sehr hohen Belastungen ausgesetzt und kann deshalb schnell verschleißen, indem die Ecken und Flanken während des Betriebs zunehmend abgerundet werden; eine Übertragung eines Drehmomentes wäre dann nur noch unzureichend oder gar nicht mehr möglich. Insbesondere in diesem Fall ist die Ausbildung der Ausnehmung in dem Einsatzteil vorteilhaft, weil das Einsatzteil als Verschließteil jederzeit kostengünstig auswechselbar ist. Ein alternatives Erneuern der Ausnehmung direkt in den Stirnseiten der Teilrollen wäre dagegen wesentlich teurer.

[0011] Das Mittenlager dient zum Lagern der ersten Teilrolle, indem es deren Rollenzapfen aufnimmt. Dafür muss das Mittellager lediglich als ungeteiltes Einzellager ausgebildet sein. Durch die Steckverbindung wird die zweite Teilrolle mit der ersten Teilrolle derart verbunden, dass sich die zweite Teitrolle an der ersten Teilrolle abstützen kann. Aufgrund der Steckverbindung mit der ersten Teilrolle bedarf die zweite Teilrolle keines eigenen Lagers; vielmehr ist die zweite Teilrolle über die Steckverbindung in bzw. an der ersten Teilrolle gelagert. Das im Stand der Technik zum Teil übliche zweite Lager innerhalb des Mittenlagers für die zweite Teilrolle kann deshalb genauso wie die Bogenzahnkupplung bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Strangführungsrolle entfallen. Weil das Mittenlager deshalb nur noch ein Einzellager aufweist kann die Breite des Mittenlagers und damit die Fensterbreite zwischen den beiden benachbarten Teilrollen gegenüber dem Stand der Technik verringert werden kann. Dies hat den Vorteil dass die Auflagefläche für die Bramme vergrößert ist, wodurch die Führungs- und Stützfunktion der Strangführungseinrichtung für die Bramme verbessert wird.

[0012] Von Vorteil ist weiterhin, dass das als Einzellager, vorzugsweise in Form eines Standardlagers, ausgebildete Mittenlager, preisgünstiger ist als ein geteiltes Mittenlager. Außerdem sind die Teilrollen bei der erfindungsgemäßen Augestaltung der Strangführungsrolle einfach montierbar und demontierbar.

[0013] Das Vorsehen von Kühlkanälen in den Teilrollen hat den Vorteil, dass die Teilrollen nicht überhitzen; das Ausmaß einer möglichen Kühlung kann durch die Anzahl der vorgesehenen Kühlkanäle beeinflusst werden. Wenn ein Kühlkanal ein Innenrohr aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlkanals, repräsentiert das Innenrohr eine erste Kühlleitung und der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr und dem Kühlkanal eine zweite Kühlleitung. In der ersten und der zweiten Kühlleitung kann ein Kühlmittel gegenläufg geführt werden.

[0014] Die Erfindung bezieht sich auf angetriebene und nicht angetriebene Strangführungsrollen gleichermaßen.

[0015] Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen der Strangführungsrolle sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0016] Der Beschreibung sind insgesamt fünf Figuren beigefügt, wobei

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strangführungsrolle;

Figur 2

einen Querschnitt durch die Strangführungsrolle gemäß dem ersten Ausführungbeispiel;

Fig. 3

ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strangführungsrolle;

Fig. 4

einen Querschnitt durch die Strangführungsrolle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 5

eine Detailansicht der Strangführungsrolle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

zeigt.

[0017] Die Erfindung wird nachfolgend in Form von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die genannten Figuren detailliert beschrieben. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0018] Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Strangführungsrolle 100. Die Strangführungsrolle ist hier beispielhaft zweifach geteilt und umfasst dementsprechend insgesamt drei Teilrollen 110-1, 110-2, 110-3. Die zweifache Teilung wird repräsentiert durch zwei Mittenlager 120-1, 120-2, welche in den Übergangsbereichen zwischen jeweils zweien der genannten Teilrollen angeordnet sind. Die Mittenlager gewährleisten eine axiale Anordnung der Teilrollen nebeneinander. Die erste Teilrolle 110-1 ist in dem ersten Mittenlager 120-1 und dem Außenlager 120-0 gelagert, in dem diese beiden Lager jeweils einen Rollenzapfen 112-1, 112-0 der ersten Teilrolle 110-1 aufnehmen.

[0019] Die zweite Teilrolle 110-2 ist nicht direkt in dem Mittenlager 120-1 gelagert. Stattdessen weist sie an ihrer der ersten Teilrolle 110-1 zugewandten Stirnseite 114-2 eine Ausnehmung 116-2 auf. Zur Aufnahme des Rollenzapfens 112-1 oder eines gegenüber dem eigentlichen Rollenzapfen abgedrehten Fortsatzes desselben.

[0020] In Figur 2 ist zu erkennen, dass die Ausnehmung 116-2 entsprechend dem Querschnitt des Rollenzapfens 112-1 bzw. des Fortsatzes des Rollenzapfens ausgeformt bzw, konturiert ist. Im zusammengebauten Zustand sind dann, wie in Figur 1 gezeigt, die erste und die zweite Teilrolle 110-1, 110-2 in der Weise verbunden, dass der Rollenzapfen 112-1 in die entsprechend ausgeformte Ausnehmung 116-2 passgenau eingesteckt ist, Der Rollenzapfen 112-1 und die Ausnehmung 116-2 bilden insofern eine Steckverbindung für die beiden Teilrollen. Ein zweites Lager zur Aufnahme und Lagerung der zweiten Teilrolle 110-2 ist deshalb bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Strangführungsrolle entbehrlich. Deshalb ist das Mittenlager 120-1, 120-2 als ungeteiltes Einzellager ausgebildet, was den Vorteil einer Im Vergleich zu einem geteilten Mittenlager deutlich schmaleren Fensterbreite B hat.

[0021] Alternativ zu der In Figur 1 gezeigten Ausführungsform, sind selbstverständlich auch andere Ausführungsformen für die Steckverbindung denkbar. So ist es alternativ denkbar, dass die zweite Teilrolle 110-2 an ihrer der ersten Teilrolle zugewandten Stimselte 114-2 keine Aussparung, sondern ebenfalls einen Rollenzapfen aufwelst, welcher einen kleineren Durchmesser als der Rollenzapfen 112-1 der ersten Teilrolle 110-1 hat. Die Steckverbindung könnte dann dadurch realisiert sein, dass dieser Rollenzapfen der zweiten Teilrolle in eine Ausnehmung in der Stimseite des Rollenzapfens 112-1 der ersten Teilrolle eingesteckt ist. Denkbar ist weiterhin selbstverständlich auch das Ausbildung der Steckverbindung in Form eines separaten Bauteils zwischen den beiden Teilrollen 110-1 und 110-2 außerhalb des Mittenlagers 120-1.

[0022] Die Steckverbindung kann bei der erfindungsgemäßen Strangführungsrolle als Kupplung zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen den beiden benachbarten Teilrollen oder lediglich als Drehlager ausgebildet sein, welches keine Übertragung eines Drehmomentes erlaubt. Aus den oben im allgemeinen Teil der Beschreibung genannten Gründen ist jedoch eine Ausbildung als Kupplung auch bei nicht extern durch eine Antriebseinrichtung 150 (siehe Figur 3) angetriebenen Strangführungsrolle 100 sinnvoll. Eine Kupplungsfunktion kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform, bei welcher ein Rollenzapfen in einer Ausnehmung eingesteckt wird, einfach dadurch realisiert werden, dass die Ausnehmung nicht kreisförmig, sondern z.B. in Form eines Polygonwellenprofils ausgebildet wird. Ein Beispiel dafür ist in Figur 2 gezeigt.

[0023] Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Strangführungsrolle 100, welche sich von dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich in der Ausgestaltung der Steckverbindung unterscheidet. In Figur 4 ist diese Ausführungsform der Steckverbindung vergrößert gezeigt; sie wird deshalb nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 4 näher beschrieben. Bei der in Figur 4 gezeigten Steckverbindung sind die Ausnehmung 116-2 in der zweiten Teilrolle 110-2 und der Rollenzapfen 112-1 in der ersten Teilrolle 110-1 nicht passgenau aufeinander abgestimmt, sondern vielmehr ist der Querschnitt des Rollenzapfens 112-1 bzw. dessen Fortsatzes wesentlich kleiner als der Querschnitt der Ausnehmung 116-2. Außerdem ist die Ausnehmung 116-2- auch wenn die Steckverbindung als Kupplung realisiert wird - aus Einfachheitsgründen vorzugsweise nicht polygonwellenförmig begrenzt, sondern als einfache Bohrung realisiert. In diese Bohrung ist ein vorzugsweise ringförmiges Einsatzelement 130 eingesetzt, welches mit Hilfe von Spannstiften 132 verdrehsicher in der Bohrung arretiert ist. Das Einsatzelement 130 weist nun seinerseits eine Ausnehmung 134 auf, welche passgenau auf den Querschnitt des Rollenzapfens 112-1 bzw. dessen Fortsatzes 113-1 angepasst ist. Wenn diese Ausnehmung 134 kreisförmig ausgebildet ist, kann kein Drehmoment zwischen den beiden Teilrollen 110-1 und 110-2 übertragen werden. Wenn sie jedoch polygonwellenförmig und insbesondere beispielsweise quadratisch, wie in Figur 5 gezeigt, ausgebildet ist, kann sie im Zusammenwirken mit dem entsprechend ausgeformten Querschnitt des Rollenzapfens 112-1 bzw. 113-1 auch ein Drehmoment übertragen. Das ringförmige Ersatzteil 130 ist grade bei der Übertragung von Drehmomenten im Bereich seiner Ausnehmung 134 sehr großen Belastungen ausgesetzt, weshalb es gerade im Übergangsbereich zwischen Fortsatz 113-1 und der Ausnehmung stark verschleißt. Forteilhafterweise ist das ringförmige Ersatzteil als Verschleißteil jederzeit einfach und kostengünstig auswechselbar.

[0024] In den Figuren 1 bis 5 ist ein zentraler axialer Kühlkanal in der Strangführungsrolle 100 gezeigt, welcher auch Teilrollen - übergreifend durchgängig ist. In Figur 4 ist zu erkennen, dass in diesen Kühlkanal 140 ein Innenrohr 142 eingesetzt sein kann, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlkanals 140. Es besteht dann die Möglichkeit, in dem Innenrohr 142 ein Kühlmedium in einer Richtung zu transportieren und das Kühlmedium in dem Zwischenraum zwischen dem Innenrohr und der Wandung des Kühlkanals 140 z.B. in entgegen gesetzter Richtung zu transportieren. Bei einer größeren erforderlichen Kühlleistung können auch mehrere Kühlkanäle achsparallel, z.B. in Form einer Revolverrolle in den einzelnen Teilrollen ausgebildet sein. Diese Kühlkanäle in den einzelnen Teilrollen können dann wahlweise gegeneinander abgedichtet sein oder nicht.

Ansprüche

1. Strangführungsrolle (100) einer Strangführungseinrichtung zum Führen eines gegossenen Strangs (200), z. B. einer Bramme, umfassend:

mindestens eine erste und eine zweite axial nebeneinander angeordnete Teilrolle (110-1, 110-2), wobei die erste Teilrolle (110-1) an ihrer der zweiten Teilrolle (110-2) zugewandten Stirnseite einen Rollenzapfen (112-1) aufweist; und

mindestens ein Mittenlager (120-1, 120-2) in Form eines ungeteilten Einzellagers zwischen, den beiden Teilrollen (110-1, 110-2) zum Aufnehmen und Lagern des Rollenzapfens (112-1) der ersten Teilrolle;

wobei zwischen der zweiten Teilrolle (110-2) und dem Rollenzapfen (112-1) der ersten Teilrolle (110-1) eine Steckverbindung ausgebildet ist zum Steckerverbinden der ersten und der zweiten Teilrolle miteinander_; und

wobei die Steckverbindung in der Form ausgebildet ist, dass die zweite Teilrolle (110-2) an ihrer der ersten Teilrolle (110-1) zugewandten Stimseite (114-2) eine Bohrung mit einem darin eingesetzten Einsatzelement (130) aufweist, in dessen Mitte eine passgenaue Ausnehmung zur Aufnahme des Rollenzapfens der ersten Teilrolle ausgebildet ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

der Querschnitt des Rollenzapfens (112-1) und der Querschnitt der zugeordneten Ausnehmung jeweils in Form eines Polygonwellenprofils ausgeformt sind; und

das Einsatzelement (130) mit Hilfe von Spannstiften (132) verdrehsicher in der Bohrung arretiert ist.

2. Strangführungsrolle (100) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch,
einen axialen und/oder mindestens einen achsparallelen durch die beiden Teilrollen (110-1, 110-2) hindurch verlaufenden Kühlkanal (140) zum Durchleiten eines Kühlmittels.

3. Strangführungsrolle (100) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Kühlkanal (140) ein Innenroh (142) geführt ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Kühlkanals (140).

4. Strangführungsrolle (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden benachbarten Teilrollen (110-1,110-2) jeweils eine Einzelkühlung aufweisen, wobei die beiden Teilrollen dann im Bereich des Mittenlagers (120) gegeneinander abgedichtet sind.

5. Strangführungsrolle (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch,
eine Antriebseinrichtung (150) zum Antreiben der Strangführuhgsrolle (100).

Claims

1. Strip guide roller (100) of a strip guide device for guiding a cast strip (200), for example a slab, comprising:

at least one first part roller (110-1) and at least one second part roller (110-2) arranged axially adjacent to one another, wherein the first part roller (110-1) has at its end facing the second part roller (110-2) a roller pin (112-1);

and at least one centre bearing (120-1, 120-2) in the form of an undivided single bearing between the two part rollers (110-1, 110-2) for receiving and mounting the roller pin (112-1) of the first part roller;

wherein a plug connection is formed between the second part roller (110-2) and the roller pin (112-1) of the first part roller (110-1) for plug-connecting the first and second part rollers together; and

wherein the plug connection is constructed in the form that the second part roller (110-2) has at its end (114-2) facing the first part roller (110-1) a bore with an insert element (130) inserted therein, in the centre of which a precisely fitting recess for reception of the roller pin of the first part roller is formed;

characterised in that

the cross-section of the roller pin (112-1) and the cross-section of the associated recess are each constructed in the form of a polygonal shaft profile; and

the insert element (130) is locked in the bore with the help of dowel pins (132) to be secure against rotation.

2. Strip guide roller (100) according to claim 1, characterised by an axial and/or at least one axially parallel cooling channel (140), which extends through the two part rollers (110-1, 110-2), for the passage of a coolant.

3. Strip guide roller (100) according to claim 2, characterised in that an inner pipe (142) is guided in the cooling channel (140), the outer diameter of the inner tube being smaller than the inner diameter of the cooling channel (140).

4. Strip guide roller (100) according to claim 1, characterised in that the two adjacent part rollers (110-1, 110-2) each have an individual cooling, wherein the two part rollers are then sealed relative to one another in the region of the centre bearing (120).

5. Strip guide roller (100) according to any one of the preceding claims, characterised by a drive device (150) for driving the strip guide roller (100).

Revendications

1. Rouleau de guidage de barre (100) d'un système de guidage de barre pour guider une barre coulée (200), par exemple une brame, comprenant :

au moins un premier et un second rouleau partiel agencés axialement l'un à côté de l'autre (110-1, 110-2), dans lesquels le premier rouleau partiel (110-1) comprend un tenon de rouleau (112-1) sur sa face frontale tournée vers le second rouleau partiel (110-2) ; et

au moins un palier central (120-1, 120-2) sous la forme d'un palier individuel non divisé entre les deux rouleaux partiels (110-1, 110-2) pour recevoir et porter le tenon de rouleau (112-1) du premier rouleau partiel ;

dans lequel une liaison à enfichage est réalisée entre le second rouleau partiel (110-2) et le tenon de rouleau (112-1) du premier rouleau partiel (110-1) pour la liaison par enfichage du premier et du second rouleau partiel l'un avec l'autre ; et

dans lequel la liaison à enfichage est réalisée sous une forme telle que le second rouleau partiel (110-2) comporte sur son côté frontal (114-2) tourné vers le premier rouleau partiel (110-1) un perçage avec un élément d'insert (130) mis en place dans celui-ci, au milieu duquel est ménagé un évidement exactement ajusté pour recevoir le tenon de rouleau du premier rouleau partiel,

caractérisé en ce que

la section transversale du tenon de rouleau (112-1) et la section transversale de l'évidement associé sont conformées respectivement sous la forme d'un profil d'un arbre polygonal ; et

l'élément d'insert (130) est arrêté de manière bloquée en rotation dans le perçage à l'aide de tiges de serrage (132).

2. Rouleau de guidage de barre (100) selon la revendication 1, caractérisé par un canal de refroidissement (140) qui s'étend axialement et/ou qui s'étend au moins parallèlement à l'axe à travers les deux rouleaux partiels (110-1, 110-2) pour la traversée d'un agent de refroidissement.

3. Rouleau de guidage de barre (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un tube intérieur (142) est guidé dans le canal de refroidissement (140), tube dont le diamètre extérieur est plus petit que le diamètre intérieur du canal de refroidissement (140).

4. Rouleau de guidage de barre (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux rouleaux partiels voisins (110-1, 110-2) comportent chacun un refroidissement individuel, les deux rouleaux partiels étant alors étanchés l'un par rapport à l'autre dans la région du palier central (120).

5. Rouleau de guidage de barre (100) selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé par un système d'entraînement (150) pour entraîner le rouleau de guidage de barre (100).

Zeichnung