DE4227987A1

DE4227987A1 - Water-cooled roll for continuous slab casting installation - with stationary axle and with roll shells mounted on rolling bearings

Info

Publication number: DE4227987A1
Application number: DE4227987A
Authority: DE
Inventors: Rainer Lenk; Hans-Joachim Dipl Ing Paris
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2012-08-22
Also published as: DE4227987C2

Abstract

The water-cooled roll for transporting hot products, in particular, for guiding and supporting a continuous cast slab includes a stationary axle on supports and roll shell carried by rolling bearings, with a cooling agent introduced into the annular gap between the axle and the roll shell. The roll is characterised by the following facts: (a) there is a closing plate (14) with a central hole (15) for the cooling agent entry; (b) the cooling agent reaches the annular gap (17) between the axle and ring shell via the gap (16), the axial bores (13), the gap (9), the gaps (8) in the ring (7), and the rolling bearings (5); and (c) a ring (11) faced with sealing material and pressed against the ring (7) by means of bellows (10) serves as a seal. USE/ADVANTAGE - In a continuous slab casting installation. Roll manufacturing costs are reduced. A better sealing effect is obtained in comparison with known roll designs.

Description

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Rolle für den Transport von heißem, metallischem Gut, insbesondere zum Führen und Stützen eines Stranges einer Brammenstranggießanlage gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a water-cooled roller for the transport of hot, metallic good, especially for guiding and supporting a Strands of a slab caster according to the generic term of Claim 1.

Wassergekühlte Rollen für den Transport von heißem, metallischem Gut sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Bei der Erzeugung von Brammen werden bevorzugt für den Bereich unter der Kokille Rollen verwendet, die aus mehreren auf einem Zapfen angeordneten Rollen bestehen (s. z. B. DE 29 11 624 C2). Der Zapfen wird von Wälzlagern getragen und die Lager selbst sowie das Lagergehäuse sind wassergekühlt. Da man im Bereich der Erstarrungsstrecke des Stranges, in dem der Strang im Innern noch einen Flüssiganteil besitzt, auf geringe Stützabstände der Rollen Wert legt, sind derartige Rollen weniger geeignet, da die Rollen das Lager im Durchmesser überragen müssen. Dadurch wird natürlich der Rollendurchmesser und damit der Stützabstand größer. Water-cooled rollers for the transport of hot, metallic goods are known in various designs. When generating Slabs are preferred for the area under the mold rolls used, consisting of several rollers arranged on a pin exist (see e.g. DE 29 11 624 C2). The journal is from rolling bearings worn and the bearings themselves and the bearing housing are water-cooled. Since one is in the area of the solidification section of the strand in which the strand still has a liquid component inside, with small support spacings If the roles are important, such roles are less suitable because the Rollers must protrude the bearing in diameter. This makes it natural the roller diameter and thus the support distance larger.

Andererseits ist es aus der DE 25 52 418 A1 bekannt, die Rollen derart auszubilden, daß auf einer feststehenden, mehrfach gelagerten Achse mehrere Rollen drehbar gelagert sind und die einzelnen Rollen einschließlich deren Lager an Kühlkanäle angeschlossen sind, die sich in Form von Bohrungen durch die Achse erstrecken. Die Rollenmäntel übergreifen die Achshalter an den Stirnseiten und der verbleibende Raum ist mit einer Dichtung ausgefüllt, die einen Kühlmittelaustritt verhindern soll. Diese Art der Dichtung ist jedoch problematisch, da der Einfluß der starken Hitzeeinwirkung des Stranges und des Anpreßdruckes der Rollen gegen den Strang nicht voll beherrschbar sind und demzufolge ein Kühlmittelaustritt nicht vollständig unterbunden werden kann. Das führt zu einer ungleichen, streifenförmigen Abkühlung des Stranges. Außerdem steigt die Wärmebelastung mit der Erhöhung der Gießgeschwindigkeit, da damit ein höheres Wärmeangebot durch den Strang hervorgerufen wird, was zu höheren Temperaturen in den Lagern führt.On the other hand, it is known from DE 25 52 418 A1, the roles in this way train that on a fixed, multi-bearing axis several roles are rotatably mounted and the individual roles including their bearings are connected to cooling channels that are extend in the form of bores through the axis. The roll coats reach over the axle holders on the front sides and the remaining space is filled with a seal that exits a coolant should prevent. However, this type of seal is problematic because the influence of the strong heat of the strand and the Contact pressure of the rollers against the strand are not fully controllable and consequently a coolant leak is not completely prevented can be. This leads to an uneven, strip-shaped cooling of the strand. In addition, the heat load increases with the increase in Pouring speed, since this means a higher supply of heat through the strand is caused, which leads to higher temperatures in the bearings.

Neben der aufwendigen Herstellung derartiger Rollen - Langlochbohrungen in der Achse - ist auch eine Trennung der Rollenkühlung vom übrigen Kühlmittelkreislauf wegen des Schmiermittelzusatzes erforderlich, abgesehen von der Umweltbelastung durch Austritt des Kühl-Schmiermittelgemisches.In addition to the complex production of such rollers - elongated holes in the axis - is also a separation of the roller cooling from the rest Coolant circuit required due to the lubricant additive apart from the environmental impact of the leakage of the Coolant-lubricant mixture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu vermeiden und eine Vereinfachung in der Herstellung der Rollen und eine Verbesserung der Abdichtung zwischen Achshalter und Rollenmantel im Kühlmittelkreislauf auch bei erhöhtem Wärmeangebot zu erreichen.The object of the invention is to avoid the disadvantages and a simplification in the manufacture of the rolls and one Improvement of the seal between the axle holder and roller casing in the To reach the coolant circuit even with increased heat supply.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1. The object is achieved with the features of Claim 1.

Die Erfindung ausgestaltende und verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.The measures embodying and improving the invention are in the Subclaims specified.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung erläutert werden. Es zeigtThe invention will be explained using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 eine Rolle gem. der Erfindung im Längsschnitt; Fig. 1 a role. the invention in longitudinal section;

Fig. 2 einen Schnitt A-B nach Fig. 1. Fig. 2 shows a section AB of FIG. 1.

An einer nicht dargestellten Traverse sind Achshalter 1 mittels Schrauben 2 befestigt. Die Achshalter tragen eine Achse 3, die durch die Schrauben 2 in ihrer Lage an wenigstens einem der Achshalter 1 fixiert sind. Zwischen den Achshaltern 1 sind auf die Achse 3 Rollenmäntel 4 mit Abstand aufgeschoben, so daß zwischen diesen ein Ringspalt 17 verbleibt. Die Rollenmäntel 4 werden beidendig von Wälzlagern 5 getragen, die auf die Achse 3 aufgeschoben sind und deren gegenseitiger Abstand innerhalb eines Rollenmantels 4 durch Distanzhülsen 6 festgelegt ist. Auf der den Achshalter 1 zugekehrten Seite werden die Wälzlager 5 durch in den Rollenmantel 4 eingesetzte Ringe 7 gehalten. Die Ringe 7 sind mit axial verlaufenden Durchbrechungen 8 versehen bzw. so angeordnet, daß zur Achse 3 umlaufend ein freier Querschnitt verbleibt. Die Ringe 7, die Achse 3, der Rollenmantel 4 und der Achshalter 4 begrenzen einen Ringraum 9, in dem ein Faltenbalg 10 angeordnet ist. Der Faltenbalg 10 ist einerseits an dem Achshalter 1 befestigt und andererseits mit einem U-förmig profilierten Ring 11, der zu dem Ring 7 hin offen ist, also eine gegen den Ring 7 hin gelegt Nut aufweist, verbunden. Diese Nut ist mit einem vorzugsweise im Querschnitt quadratischen Dichtring 12 aus Graphit oder Keramikmaterial ausgefüllt, der zum Ring 7 hin aus der Nut herausragt und durch den Faltenbalg 10 gegen die freie Seitenfläche des Ringes 7 gepreßt wird. In den Ringraum 9 innerhalb des Faltbalges 10 münden Bohrungen 13, die den Achshalter 1 radial durchdringen und im Achshalter 1 ringförmig angeordnet sind. Diese Bohrungen 13 verbinden also entweder die Ringräume 9 zweier benachbarter Rollenmäntel 4 oder aber einen Ringraum 9 am Ende einer Rolle mit einem Kühlmittelanschluß, der gebildet ist aus einer Verschlußplatte 14 mit einem zentralen Wasseranschluß 15 für das Kühlmittel und einem sich radial erstreckenden Spalt 16 zwischen Achshalter 1 und Verschlußplatte 14.Axle holders 1 are fastened to a crossbar, not shown, by means of screws 2 . The axle holders carry an axle 3 which is fixed in position on at least one of the axle holders 1 by the screws 2 . Between the axle holders 1 3 roller shells 4 are pushed onto the axle at a distance, so that an annular gap 17 remains between them. The roller jackets 4 are supported at both ends by roller bearings 5 , which are pushed onto the axis 3 and whose mutual distance is fixed within a roller jacket 4 by spacer sleeves 6 . On the side facing the axle holder 1 , the roller bearings 5 are held by rings 7 inserted into the roller shell 4 . The rings 7 are provided with axially extending openings 8 or arranged so that a free cross section remains around the axis 3 . The rings 7 , the axis 3 , the roller casing 4 and the axle holder 4 delimit an annular space 9 in which a bellows 10 is arranged. The bellows 10 is on the one hand attached to the axle support 1 and on the other U-shaped profiled with a ring 11, which is open to the ring 7, so has a set against the ring 7 towards the groove, respectively. This groove is filled with a preferably square in cross section sealing ring 12 made of graphite or ceramic material, which protrudes out from the groove to the ring 7 and is pressed by the bellows 10 against the free side surface of the ring. 7 In the annulus 9 open out within the Faltbalges 10 holes 13, which penetrate the axle support 1 radially and are arranged annularly in the axle support. 1 These holes 13 connect either the annular spaces 9 of two adjacent roller shells 4 or an annular space 9 at the end of a roller with a coolant connection, which is formed from a closure plate 14 with a central water connection 15 for the coolant and a radially extending gap 16 between the axle holder 1 and closure plate 14 .

Die Rolle ist also derart konzipiert, daß bei Kühlmittelzufuhr durch den Wasseranschluß 15 zunächst der Spalt 16 beaufschlagt wird, der das Kühlmittel auf die Bohrungen 13 verteilt. Das Kühlmittel durchströmt dann den Ringraum 9, die Durchbrechungen 8, die Wälzlager 5, den Ringspalt 17 und dann entsprechend weiter durch das nächste Wälzlager 5 und Achshalter 1 in den benachbarten Rollenmantel 4 und wird am anderen Ende der Rolle abgeführt.The role is thus designed such that when the coolant is supplied through the water connection 15 , the gap 16 is first acted upon, which distributes the coolant to the bores 13 . The coolant then flows through the annular space 9 , the openings 8 , the roller bearings 5 , the annular gap 17 and then correspondingly further through the next roller bearing 5 and axle holder 1 into the adjacent roller shell 4 and is discharged at the other end of the roller.

Da das Kühlmittel unter Druck zugeführt wird, wird die Anpressung des Dichtringes 12 durch den Faltenbalg 10, der bevorzugt aus Stahl besteht und einen eigenen Anpreßdruck auf den Dichtring 12 ausübt, noch durch eine Druckkomponente des Kühlmittels unterstützt.Since the coolant is supplied under pressure, the pressing of the sealing ring 12 by the bellows 10 , which preferably consists of steel and exerts its own contact pressure on the sealing ring 12 , is further supported by a pressure component of the coolant.

Mit der Erfindung wird also erreicht, daß alle durch Wärmeeinwirkung in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigten Teile wie Lager, Lagerhalterung und Rollen in einfacher Weise wirksam gekühlt und trotz des Vorhandenseins von drehbaren Teilen auch die Gleitflächen derart abgedichtet sind, daß ein Kühlmittelaustritt verhindert wird.With the invention it is thus achieved that all by the action of heat in parts such as bearings, bearing brackets and Rolls effectively chilled in a simple manner and despite the presence of rotatable parts and the sliding surfaces are sealed such that leakage of coolant is prevented.

Claims

1. Water-cooled roller for the transport of hot, metallic material, in particular for guiding and supporting a strand of a slab caster, consisting of a fixed axis, which is held by spacers and on the axis spaced roller jacket supported by roller bearings, the roller jacket and the axis form an annular gap and the annular gap and the rolling bearings can be acted upon with a coolant, characterized by a closure plate ( 14 ) attached to the end faces of the roller on the axle holders ( 1 ) and having a central water connection ( 15 ) for a coolant, one of the closure plate ( 14 ) and one side of the axle holder ( 1 ) formed, radially extending gap ( 16 ) within the outer circumference of the gap ( 16 ) in the axle holders ( 1 ) coaxial to the axis ( 3 ) arranged bores ( 13 ), the into one of the axle ( 3 ), the axle holders ( 1 ), the inner surface of the roller jacket ( 4) and a rolling bearing (5) locking, bounded by the axle (1) spaced ring (7) annular space (9) open and disposed within the annular space (9), bellows (10) with the end face of the axle holder (1) connected including the openings of the bores ( 13 ) and on the opposite side carries a U-shaped ring ( 11 ), the profile cavity of which is filled with a sealing material which is pressed against the ring ( 7 ) by the bellows ( 10 ).

2. Water-cooled roll according to claim 1, characterized, that the sealing material consists of graphite or ceramic material.

3. Water-cooled roll according to claim 1, characterized, that the bellows is made of steel.

4. Water-cooled roller according to claims 1 to 3, characterized in that a plurality of roller jackets ( 4 ) are mounted on the axle ( 3 ), the adjoining end annular spaces ( 9 ) of which are connected to one another via the bores ( 13 ) of the axle holder ( 1 ) are.