Die Erfindung betrifft ein Stützlager für Rollen, insbesondere Strangführungsrollen in
einer Stahl-Stranggießanlage für Brammen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Beim Transport von Gütern auf Rollen ist es je nach Beschaffenheit des Gutes von
Bedeutung, dass die Unterstützung möglichst groß und ohne Lücken ist. Im Falle des
Transportes von im Strangguss gegossenen Brammen ist je nach Abkühlungsgrad die
erstarrte Strangschale unterschiedlich dick und rissanfällig. Aus diesem Grunde wird
für das erste und zweite Strangführungsgerüst der Durchmesser der Rollen so gering
wie möglich gewählt, damit der Abstand der die Brammen unterstützenden
Mantellinien zweier aufeinander folgender Rollen möglichst klein ist. Da in einer
Stranggießanlage unterschiedliche Breiten gegossen werden, muss die Anlage für die
größte zu gießende Breite ausgelegt sein. Diese Maximalbreite in der Größenordnung
von 2,8 m kann im Regelfall nicht von einer nur auf zwei Seiten gelagerten Rolle
überbrückt werden, da durch die aufliegende Last die Durchbiegung zu groß wird. Das
Problem wird in der Weise gelöst, dass die Rolle in zwei oder mehrere unabhängig
voneinander drehbare Abschnitte unterteilt wird, wobei jeder Abschnitt üblicherweise in
beiden Endbereichen gelagert wird. Die Trennstelle bildet aber je nach Ausbildung des
Stützlagers eine mehr oder weniger große Lücke in der Unterstützung des zu
transportierenden Gutes, so dass man bestrebt ist diese Lücke so klein wie möglich zu
machen.
Aus der DE-OS 27 42 570 ist eine Führungsrolle für Stahl-Stranggießanlagen bekannt,
die in einzelne Abschnitte unterteilt ist. Die Verbindung der einzelnen Abschnitte erfolgt
in der Weise, dass der eine Abschnitt einen Zapfen ausweist, der in eine
komplementäre Ausnehmung des benachbarten Rollenabschnittes eingreift. Auf dem
Zapfen sind nebeneinander zwei Lager angeordnet, wobei das im Anfangsbereich des
Zapfens liegende Lager als Stützlager ausgebildet ist. Es weist ein Pendelrollenlager
auf, dessen Innenring sich auf dem Zapfen und dessen Außenring sich im
Lagergehäuse des Stützlagers abstützt. Das Lagergehäuse ist einstückig ausgebildet
und auf der offenen Seite mit einem Deckel verschließbar. Zum Schutz des
Pendelrollenlagers sind im Lagergehäuse und im Deckel Dichtelemente angeordnet.
Das zweite Lager ist vorzugsweise als sphärisches Lager ausgebildet, dessen
Innenring sich auf dem Zapfen und dessen Außenring sich auf der Innenseite des
benachbart liegenden Rollenabschnittes abstützt. Nachteilig bei dieser bekannten
Anordnung ist der aufwendige konstruktive Aufbau des Stützlagers mit vielen
vorzuhaltenden Einzelteilen. Weiterhin ist es bei dieser Konstruktion nicht möglich
einen Versatz zweier benachbart liegender, aber unterschiedlich verschlissener und
nachgearbeiteter Rollenabschnitte auszugleichen. Von weiterem Nachteil ist, dass der
Querschnitt für den kragenartig ausgebildeten Zapfen groß gewählt werden muss, so
dass die Lagerabmessung entsprechend groß ist. Das führt widerum zu großen
Rollendurchmessern, die aber im Hinblick auf die Unterstützungsmöglichkeit des zu
transportierenden Gutes ungünstig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Stützlager für Rollen insbesondere
Strangführungsrollen in einer Stahl-Stranggießanlage für Brammen anzugeben, das
kleinbauend ist und eine geringe Lücke für zwei benachbart liegende Rollen aufweist.
Eine weitergehende Aufgabe besteht darin, in einfacher Weise den Versatz zweier
unterschiedlich verschlissener benachbart liegender Rollen auszugleichen.
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 weist der Lagerbock mindestens einen Zapfen auf, auf
dem das Wälzlager angeordnet ist und der in eine achsgleich liegende komplementäre
Ausnehmung der Rolle soweit hineinragt, dass mindestens das Wälzlager durch die
Rolle vollständig überdeckt ist. Das Wälzlager ist in bekannter Weise als toroidales
Rollenlager ausgebildet. Diese Bauform ist besser bekannt unter dem Markennamen
Carb der Firma SKF. Die vorgeschlagene Anordnung hat den Vorteil, dass der Aufbau
sehr einfach und die Anzahl der vorzuhaltenden Teile gering ist. Damit wird der
Instandhaltungsaufwand reduziert. Das Stützlager kann durch die Verwendung von
toroidalen Rollenlagern kleinbauend ausgelegt werden, so dass der Durchmesser der
Rolle ebenfalls gering ist. Von weiterem Vorteil ist, daß toroidale Rollenlager sowohl
eine Axialverschiebung als auch eine Schiefstellung der Rollen zulässt. Diese
Beweglichkeit ist insbesondere beim heißen Brammentransport von Bedeutung, da
zum einen die Rollen sich unter der Hitzeeinwirkung ausdehnen und zum anderen sich
durch die Last der Brammen auch durchbiegen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Lagerbock in der Querebene
symmetrisch geteilt und beide spiegelbildlich ausgebildeten und aneinander liegenden
Lagerbockelemente sind durch Befestigungselemente, vorzugsweise Schrauben
miteinander verblockt. Um den Versatz unterschiedlich verschlissener und
nachgearbeiteter Rollen auszugleichen, erstrecken sich die Schrauben durch in beiden
Lagerbockelementen angeordnete Bohrungen, deren Innendurchmesser größer ist als
der Schaftdurchmesser der Schrauben.
Je nach Anforderung kann der Lagerbock auch gekühlt werden. Dazu ist im Lagerbock
bzw. im jeweiligen Lagerbockelement mindestens ein Kanal für die Zu- und Abfuhr
eines Kühlmittels vorgesehen. Diese Anordnung ist unabhängig von der
Kühlmöglichkeit der Rolle, kann aber auch mit ihr integriert sein.
Zum Schutz des Wälzlagers erstreckt sich die Rolle über das Wälzlager hinweg bis in
den Anfangsbereich des Lagerbockes bzw. Lagerbockelementes. Im Kontaktbereich
Rolle-Lagerbock bzw. Lagerbockelement ist eine vorzugsweise fettstoffschmierende
Dichtung angeordnet.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäß ausgebildeten Stützlagers
Fig. 2 wie Fig. 1 eine zweite Ausführungsform
Fig. 3 wie Fig. 1, aber mit Kühlung und Abdichtung
Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit Kühlung und Abdichtung
In Fig. 1 ist in einem Längsschnitt eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäß ausgebildeten Stützlagers dargestellt. Es besteht in diesem
Ausführungsbeispiel aus einem einteiligen Lagerbock 1 mit einer querliegenden
Bohrung 2, durch die ein als Zapfen 3 ausgebildeter Bolzen gepreßt ist. Auf dem über
den Lagerbock 1 hinaus kragenden Zapfenelement 3.1 bzw. 3.2 ist je ein Wälzlager 4,
4' angeordnet. Das jeweilige Wälzlager 4, 4' ist vorzugsweise als kleinbauendes
toroidales Rollenlager (Carb) ausgebildet. Das Zapfenelement 3.1 bzw. 3.2 ragt in eine
komplementäre Ausnehmung 5, 6 der jeweiligen Rolle 7, 8 hinein. Die Tiefe der
Ausnehmung 5, 6 ist so gewählt, dass der Endbereich 7.1, 8.1 der jeweiligen Rolle 7, 8
sich mindestens über das Wälzlager 4, 4' erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der
Endbereich 7.1, 8.1 der jeweiligen Rolle 7, 8 bis in den Anfangsbereich des
Lagerbockes 1. Nicht dargestellt sind in dieser Figur die erforderlichen Abdichtungen
für das Wälzlager, sowie die Möglichkeit einer Schmiermittelnachlieferung.
Die vorgeschlagene Anordnung ermöglichte es, dass die erforderliche Lücke 9
zwischen den beiden benachbart liegenden Rollen 7, 8 gering ausfällt. Während sie
üblicherweise 150 mm bis 200 mm beträgt, kann sie auf diese Weise auf einen Wert <
50 mm reduziert werden. Von weiterem Vorteil ist, dass die empfindlichen Wälzlager 4,
4' im Falle des heißen Brammentransportes vor der direkten Wärmeinstrahlung
geschützt sind, zumal die Rollen 7, 8 üblicherweise auch gekühlt sind.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, wobei für gleiche Teile gleiche
Bezugszeichen gewählt worden sind. In diesem Beispiel ist der Lagerbock in der
Querebene symmetrisch geteilt und weist zwei spiegelbildlich ausgebildete
Lagerbockelemente 1.1, 1.2 auf. Das Zapfenelement 3.1 bzw. 3.2 ist, wie hier
dargestellt, integraler Bestandteil des jeweiligen Lagerbockelementes 1.1, 1.2, kann
aber ebenso, wie in Fig. 1 dargestellt, als Bolzen in eine entsprechende Bohrung des
Lagerbockelementes 1.1, 1.2 eingepresst sein. Die beiden Lagerbockelemente 1.1, 1.2
sind mittels Schrauben 10 (hier nur eine dargestellt) miteinander verblockt.
Auf den Stahlstranggießanlagen werden üblicherweise unterschiedliche
Brammenbreiten gegossen, so dass die Rollen 7, 8 unterschiedlich beaufschlagt und
verschlissen werden. Für den Fall, dass die hier rechts liegende Rolle 8 stärker
verschlissen ist, wird sie nach dem Ausbau überdreht und kann dann für eine weiteren
Produktionszyklus verwendet werden. Der sich zur hier links liegenden Rolle 7
ergebende Durchmessersprung muss aber in irgendeiner Weise ausgeglichen werden.
Dazu weisen die Bohrungen 11, 12 des jeweiligen Lagerbockelementes 1.1, 1.2, durch
die die Schrauben 10 gesteckt werden, einen größeren Innendurchmesser auf als der
Schaftdurchmesser der Schrauben 10. Auf diese Weise ist es möglich die beiden
aneinander liegenden Lagerbockelemente 1.1,, 1.2 um einige Millimeter gegeneinander
zu versetzen. Der Versatz wird so gewählt, dass die beiden oben liegenden
Mantellinien 13, 14 der jeweiligen Rolle 7, 8 fluchten, d. h. auf gleicher Höhe liegen.
Dazu werden am hier rechts liegenden Lagerbockelement 1.1, 1.2 ein oder mehrere
Distanzbleche 15 unterlegt.
Fig. 3 zeigt in einem Längsschnitt eine vergleichbare Ausführung wie Fig. 1, aber
mit Kühlung und Abdichtung. Dazu weist der Lagerbock 1 mindestens einen Kühlkanal
16 für die Zufuhr und einen Kühlkanal 17 für die Abfuhr des Kühlmittels auf. Für die
Kühlung des am stärksten mit Hitzestrahlung beaufschlagten Lagerbockbereiches ist
ein Ringkanal 18 vorgesehen. Im Kontaktbereich zwischen dem jeweiligen Endbereich
7.1, 8.1 der Rolle 7, 8 und dem Lagerbock 1 ist eine Dichtung 19.1, 19.2 angeordnet. Sie
soll verhindern, dass von außen Schmutz in den Wälzlagerraum gelangen kann.
In Fig. 4 ist eine vergleichbare Ausführungsform wie in Fig. 2 dargestellt, aber mit
Kühlung und Abdichtung. In diesem Fall weist jedes Lagerbockelement 1.1, 1.2 einen
Kühlkanal 16.1, 16.2 für die Zufuhr und je einen Kühlkanal 17.1, 17.2 für die Abfuhr des
Kühlmittels auf. Im Mantelbereich ist je ein Ringkanal 18.1, 18.2 vorgesehen. Der
Kontaktbereich zwischen Lagerbockelement 1.1, 1.2 und Endbereich 7.1, 8.2 der
jeweiligen Rolle 7, 8 ist mit einer Dichtung 19.1, 19.2 versehen. Angedeutet ist hier ein
zur Dichtung 19.1, 19.2 führender Kanal 20.1, 20.2, um Fett als Abdichtungsmittel
nachliefern zu können.