DE2707483C3 - Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für Metall - Google Patents
Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für MetallInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- 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
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0677—Accessories therefor for guiding, supporting or tensioning the casting belts
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Description
45
Die Erfindung bezieht sich auf eine Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden
Stranggießkokille für Metall.
Bei einer derartigen Stranggießkokille ist es von Bedeutung, faß jedes Gießband einen präzisen Verlauf
nimmt und beibehält. Dabei bestimmen die Führungsrollen den Verlauf der Bandbewegung. Während des
Gießvorgangs neigen die relativ breiten Bänder dazu, auf ihren Rollen aus vielerlei Gründen, wie unterschiedliche
thermische Formveränderungen der Bänder und ungleichmäßige Abnutzung der Rollen und/oder Bandoberflächen,
zu wandern.
Bei konventionellen Flachbandantrieben wurde das Problem der Bandwanderung vor langer Zeit dadurch
gelöst, daß die Durchmesser der Rollen in der Mitte etwas größer gemacht wurden als an ihren Enden. Diese
Lösung ist jedoch für eine Stranggießkokille der genannten Art nicht akzeptabel, da diese Lösung zu
Unebenmäßigkeiten in der Bandspannung und mehr noch in der Dicke des Gußstreifens führen würde.
Um dieser Bandbewegung entgegenzuwirken und eine geeignete Ausrichtung des Bandes mit der Zentrallinie
des Formraumes aufrechtzuerhalten, wurden bereits verschiedene zweckmäßige Maßnahmen vorgeschlagen,
einschließlich einer Einrichtung zum Bewegen des gesamten Bandsystems in axialer und/oder Quer-Richtung.
Die Hauptgründe für die Bandwanderung sind unterschiedliche elastische, thermische oder Anfangslängung
bzw. -Dehnung an den beiden Seiten des Bandes. Die Seitenkanten des Bandes stehen nicht in
Kontakt mit dem geschmolzenen Metall und sind daher kühler. Daraus ergibt sich, daß beide Seitenkanten unter
größerer Spannung stehen. Wenn aus irgendeinem Grund die Breite der kühlen Seitenkanten ungleich wird,
werden die elastischen Verformungen der kühlen Kanten ungleich, wodurch das Band auf der Rolle in
Richtung auf die bereits breitere kalte Kante seitlich wandert, wodurch die ursprüngliche Ungleichheit
weiterhin verstärkt wird.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Umlenkrolle der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der bei
Berücksichtigung der besonderen Umstände eine einen exakten Bandverlauf gewährleistende Bandsteuerung
möglich ist
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß in der Außenfläche des Mantels der Umlenkrolle
flache, ringkanalartige Aussparungen vorgesehen sind, daß auf Restflächen des Mantels aufliegend eine den
Mantel umgebende, zylindrische Hülle angeordnet ist und daß in der Achse der Umlenkrolle zu den
Aussparungen verlaufende Kanäle angeordnet sind, die über in dem Achslager vorgesehene, ortsfeste Ringkanäle
mit einer Fördervorrichtung für eine hydraulische Flüssigkeit verbunden sind.
Bei der Erfindung geht man an das Problem des Gegenwirkens oder Beseitigens der Bandwanderung
durch Einstellung des Verhältnisses von Bandlänge/Rollendurchmesser auf gegenüberliegenden Seiten der
Zentrallinie des Bandrollensystems heran. Dies wird auf geeignete Weise durch Vergrößerung des Rollendurchmessers
an der Seite des Bandes erreicht die der Wanderrichtung gegenüberliegt, Kann aber ebenso
durch Abnahme des Durchmessers der Rolle auf der anderen Seite erzielt werden.
Wegen des Erfordernisses von Kühleinrichtungen hoher Wirkung am Einführende des Formraumes ist es
schwierigier, eine Rolle zum Stützen der Gießbänder am Einführende des Formraumes vorzusehen. Entsprechend
Anspruch 4 ist die Umlenkrolle auf geeignetste Weise als Bandantriebsrolle ausgebildet, welche in
geeigneter Weise am Austrittsende der Kokille angeordnet ist. Daher wird der extreme Kühlvorgang
am Eintrittsende nicht beeinträchtigt.
Es wurde bereits in der US-PS 37 26 588 vorgeschlagen, ein Band in einem elektrostatischen Kopierer durch
eine Steuerrolle zu steuern, welche abseits von jeglicher Wärmequelle gelegen ist. Die Steuerrolle besteht aus
einer Welle, die in ihrem Zentrum und an den gegenüberliegenden Enden schwere Scheiben trägt.
Eine elastomere Hülle bildet getrennt geschlossene Kammern, die zwischen den Scheiben angeordnet sind.
Durch jede der beiden Enden der Welle ist ein Zuführkanal vorgesehen, um Luft unter Druck in die
benachbarten geschlossenen Kammern einzuführen.
Dieses System ist nicht für die Steuerung eines Stahlbandes geeignet, welches unter hoher Spannung
gehalten wird, da die durch das Band erzeugte Hemmung auf der Peripherie der Rolle darin resultieren
würde, daß die elastomere Hülle um den Teil der nicht durch das Band gehemmten Peripherie ausbeulen
würde. Als Ergebnis wurde im Bandberührungsbereich der Bandperipherie, wenn überhaupt, eine geringe
Durchmesservergrößerung auftreten.
In einer solchen Anordnung setzt die Zufuhr einer Flüssigkeit unter hohem Druck in Jen Kanal die
Metallhülle unter eine hohe Umfangsspannung und wird konsequenterweise den Hüllendurchmesser um den
Kanal herum vergrößern. Da. die proportionale Ausdehnung des Hüllendurchmessers weit größer ist als
die proportionale Ausdehnung des Bandes (welches ferner aus einem Metall geringerer Dicke besteht als die
Hülle), hat die Wirkung der Berührungsdrücke zwischen
dem Gut- und der Rollenhülle wirklich keinen Einfluß auf die Durchmesservergrößerung des relevanten Teils
der Rolle.
Ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Umlenkrolle besteht darin, daß jede falsche Ausrichtung
des Bandes korrigiert werden kann, ohne die Maschine beim Anheben oder Absenken des hydraulischen
Druckes, welcher im relevanten Kanal erzeugt wird, um unterschiedliche Durchmesser an gegenüberliegenden
Enden der Rolle zu erzeugen, anzuhalten.
Entsprechend der Erfindung besteht eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe darin, daß entsprechend
den Merkmalen des Anspruchs 2 nur eine Aussparung außerhalb der Quermittelebene vorgesehen ist Die
diese Aussparung umgebende Hülle fluchtet an der Oberseite mit dem übrigen Umfang des Mantels auf der
anderen Seite der Quermittellinie derart, daß dieier feste Abschnitt des Umfangs des Mantels größer ist als
der minimale, d. h. der durch hydraulischen Druck nicht
beaufschlagten und daher nicht gedehnte Umfang der Hülle oberhalb der Aussparung.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen rein schematisch
dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Umlenkrolle,
Fig.2 eine Ansicht einer der Umlenkrollen der
F i g. 1 entlang der Linie III-HI der F i g. i,
Fig.3 und 4 Teilschnitte der Umlenkrolle gemäß
F i g. 1 mit der Darstellung des Korrekturvorganges, und
F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Umlenkrolle mit einer außermittigen Aussparung im normalen
Betriebszustand bei unter Druck stehender Hülle.
Die Bänder 20 und 21 werden direkt entlang der Länge des Formraumes durch eine Kühleinrichtung 80
gekühlt, welche angeordnet ist, um Kühlwasser aufbekannte Weise auf die Umkehrflächen der Bänder
zu richten.
Ein Stahlband 20 ist über einen Winkel von im wesentlichen 180° um eine Umlenkrolle 28 gelegt. Die
Rolle 28 weist eine zylindrische Hülle 82 auf, weiche eine Anlagefläche zum Antrieb des Bandes bildet und welche
koaxial von einem zylindrischen auf der Antriebswelle 48 befestigten Rahmen 84 gehalten wird.
Der Rahmen 84 wird von einem schweren Stahlmantel 86 gebildet, welcher ein Torsionsmoment-Übertragungsglied
mit Endplatten 88 und einer zentralen Stützscheibe 90 darstellt. Eine Welle 48 ist an den beiden
Endplatten 88 angeschweißt. An ihren Enden ist die Welle 48 in Lagern 92 und 94 (Fig. 1) gelagert. Diese
Lager stützen sich letztlich auf Seitenrahmen 96 der Stranggießkokille ab. Eine um die Kante des Seitenrahmens
96 ausgebildete Nut nimmt eine O-Ringdichtung 100 auf, die mit dem Band 20 in Berührung steht In der
Außenfläche des Mantels 86 sind ein Paar flache ringkanalartige Aussperrungen 104 und 106 an gegenüberliegenden
Seiten der Mittelebene P-P(Fig.!) der
Trommel ausgebildet Die beiden Aussperrungen sind durch eine zentrale Restfläche 108 voneinander
getrennt und sind jeweils an ihren Außenseiten durch Randrestflächen begrenzt Die Restflächen liegen auf
einer gemeinsamen zylindrischen Fläche und sind faktisch durch den Druck eines Strömungsmediums,
beispielsweise einer hydraulischen Flüssigkeit, in den Aussparungen 104 und 106 nicht verformbar.
Die Hülle 82, welche eine dünne Wand (im Verhältnis zum Mantel 86) aufweist und aus Stahl mit niedrigem
Kohlenstoffgehalt hergestellt werden kann, befindet sich in Passung mit den Restflächen, welche zusammen
die Hülle 82 abstützen. Die Hülle 82 wird hinsichtlich einer Ausdehnung erwärmt und dann über den Mantel
86 geschoben, so daß die Hülle 82 auf den Mantel 86 schrumpft wenn die Hülle 82 abkühlt.
Auf diese Weise bilden bei zusammengebauter Umlenkrolle die Aussparungen 104 und 106 Kammern
unterhalb der Hülle zum Einführen einer hydraulischen Flüssigkeit wie nachfolgend noch beschrieben wird. Die
Hülle 82 dünn genug, um durch hohen hydraulischen Druck in den Aussparungen 104 und 106 elastisch
verformt zu werden, jedoch ohne eine Trennung der Hülle von den Restflächen.
Strömungskanäle 114 und 116 sind mit der Aussparung 104 bzw. 106 verbunden. Ein Paar Strömungskanäle
118 und 120 verlaufen durch den linken Teil der Welle
48 und sind über Leitungen 122, 124 mit den Aussparungen 104 und 106 verbunden, während der
rechte Teil der Welle 48 mit einem Antriebsmotor verbunden ist.
Hydraulikflüssigkeit wird durch ein Element 130 mit ortsfesten Ringkanälen 136 und 138, die mit den Enden
der Strömungskanäle 118 bzw. 120 in Verbindung stehen, in diese Kanäle 118 und 120 geleitet. Von den
Fördervorrichtungen 139a und 1396 wird getrennt Hydraulikflüssigkeit in die Kanäle 136 und 138 geleitet.
Unter Bezugnahme auf F i g. 3 und 4 kann, angenommen daß das Band 20 eine Neigung aufweist
(übertrieben iii F i g. 3 dargestellt), welche bewirkt, daß
das Band seitwärts wandert, diesem Wanderbestreben entgegengewirkt werden, indem hydraulischer Druck in
die Aussparung 106 geleitet wird, um lokal eine elastische Deformation der Hülle 82 nach außen zu
bewirken. Diese lokale Umfangsexpansion der Hülle 82 verändert die Kontur der Rolle derart, daß durch eine
erteilte Durchmesserdifferenz der Rolle die vorgenannte Neigung des Bandes kompensiert und so dem
Wanderungsbestreben des Bandes entgegengewirkt wird. Durch eine geeignete Einstellung des hydraulischen
Druckbetrages, welcher zur Expansion der Hülle 82 in die Aussparung 106 geleitet wird, kann das Band,
wenn es geeignet zentriert ist, trotz seiner geneigten Stellung in einem zentrierten Zustand gehalten werden.
Bei besonderen Konstruktionsbeispielen einer Rollenanordnung, entsprechend der Darstellung in F i g. 1
bis 4, weist die aus Stahl niedrigen Kohlenstoffgehalts bestehende Hülle 82 einen Außendurchmesser von 38
bis 76 cm auf und ist ungefähr 12,7 mm dick, während der Mantel 86 mehr als 38 mm dick ist. Eine
Druckbeaufschlagung von 34 kg/cm2 oder 17 kg/cm2 (für Hüllendurchmesser von 38 cm bzw. 76 cm) bewirkt
eine Ausdehnung der Hülle (in dem Bereich, der mit
Druck beaufschlagt wird) um einen Betrag von ungefähr 0,09 mm (für einen Durchmesser von 38 cm) oder
0,18 mm (für einen Durchmesser von 76 cm), d. h. von ungefähr 0,024% des Durchmessers, was einer veränderlichen
thermischen Verformung des Gießbandes (d. h. eine solche Verformung, welche ein Seitwärtswandern
des Bandes bewirken würde) entspricht, die sich bei einer Temperaturschwankung von 200C über das Band
ergibt.
Daraus ergibt sich, daß die Hülle 82 meist dicker als das Band 20 ist, welches gewöhnlich eine Dickie von 0,5
bis 1,5 mm aufweist, während andererseits der ein Torsionsmoment übertragende Mantel 86 zumindest
dreimal dicker ist als die Hülle 82. Im allgemeinen sollte der Mantel 86 eine Wanddicke haben, die zumindest
zweimal so groß ist wie die Wanddicke der Hülle 82.
Bei einer alternativen Konstruktion wird die Wand 86 weggelassen und die Hülle 82 stützt sich direkt auf einer
Konstruktion ab, die durch die Endplatten 88 und die zentrale Scheibe 90 gebildet wird und auf einer
durchlaufenden Welle 48 befestigt ist, die sich durch die Rolle erstreckt. Die Zwischenräume zwischen den
jeweiligen Endplatten 88 und der zentralen Scheibe 90
sind voneinander isoliert. Hydraulikflüssigkeit kann unabhängig zu solchen Zwischenräumen geleitet werden,
um die dehnbaren Bereiche der Hülle 82 für die Steuerung des Bandes mit einem eine Ausdehnung
bewirkenden Druck zu beaufschlagen. In einem solchen Fall dienen die Zwischenräume zwischen den Endplatten
88 und der zentralen Scheibe 90 dem gleichen Zweck wie die Aussparungen 104 und 106.
Bei extremen Anforderungen an die Biegesteifigkeit kann diese alternative Ausführung so konstruiert
werden, daß die Hülle 82 durch ein einstückiges solides zylindrisches Stützteil gestützt wird, dessen Kontur der
Außenkontur des Teiles, welches die Aussparungen 104 und 106 beinhaltet, entspricht Dieses Stützglied ist mit
Wellenabschnitten versehen.
In F i g. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform der
Umlenkrolle in der normalen Betriebsstellung dargestellt. Diese Anordnung weist eine äußere Konstruktion
auf, welche nur in einem einzigen außermittigen Bereich über den Umfang dehnbar ist Bei dieser Ausführungsform
weist eine steife, im wesentlichen zylindrischen Rollentrommel 184 einen Mantel 186 auf, welcher in
einen ersten Abschnitt auf einer Seite der Quermittelebene P'-P'der Rolle die äußere Bandstützkonstruktion
der Rolle bildet. Auf der anderen Seite der Ebene P'-P' ist die Außenfläche des Mantels 186 ausgenommen, um
eine im wesentlichen zylindrische und relativ dünnwandige Hülle 190 aufzunehmen, die mit dem Mantel 186
eine Aussparung 192 für Hydraulikflüssigkeit bildet. Der Abschnitt der Hülle 190, welcher über der Aussparung
192 liegt, bildet einen zweiten Abschnitt der äußeren Bandstützkonstruktion. Die Konstruktion ist umfangs-
is mäßig in diesem zweiten Abschnitt unter Beaufschlagung
eines hydraulischen Druckes in die Aussparung 192 über ein Kanalsystem 196, wie bei der unter
Bezugnahme auf Fig.3 beschriebenen Ausführungsform, dehnbar. Die Hülle 190 kann ebenso wie ihre
Anordnung auf der Trommel und die zugeordnete Einrichtung zur Beaufschlagung des hydraulischen
Druckes ähnlich sein, wie die entsprechenden Merkmale der Ausführungsform der F i g. 3, mit der Ausnahme, daß
die Hülle 190 sich lediglich Ober die Hälfte der Konstruktion erstreckt und nur eine einzelne Dehnzone
aufweist.
Bei dieser Ausführungsform ist der Mantel 186 derart ausgebildet, daß er einen festen Umfangsabschnitt
aufweist, welcher in der Außerbetriebstellung größer ist als der minimale, d. h. nicht mit hydraulischer Flüssigkeit
beaufschlagte und daher nicht gedehnte Umfang der Hülle 190 oberhalb der Aussparung 192. Durch
Beaufschlagung der Aussparung 192 mit hydraulischem Druck kann die oberhalb der Aussparung 192 liegende
Hülle auf ein Umfangsmaß gedehnt werden, welches geringer, gleich (entsprechend der Darstellung in
F i g. 5) oder größer ist als der feste Umfangsabschnitt des Mantels, um die seitliche Kontur der Rolle zu
variieren, d. h. eine effektive Querneigung der Rolle in einer gewünschten Richtung vorzusehen.
Claims (5)
1. Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für
Metall, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche des Mantels (86) der Umlenkrolle
(28) flache, ringkanalartige Aussparungen (104,106)
vorgesehen sind, daß auf Restflächen (108) des Mantels (86) aufliegend eine den Mantel (86)
umgebende, zylindrische Hülle (82) angeordnet ist, und daß in der Achse (48) der Umlenkrolle (28) zu
den Aussparungen (104, 106) verlaufende Kanäle (118, 120) angeordnet sind, die über in dem
Achslager (130) vorgesehene, ortsfeste Ringkanäle '5
(136, 138) mit einer Fördervorrichtung (139a, 139b) für eine hydraulische Flüssigkeit verbunden sind.
2. Umlenkrolle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Aussparungen (105,106), die seitlich der
Quermittellinie der Umlenkrolle angeordnet sind, wobei jede Aussparung (104, 106) mit getrennten
Kanälen (118, 120) für die hydraulische Flüssigkeit verbunden sind.
3. Umlenkrolle nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des
Mantels (86) mindestens zweimal so groß wie die Wandstärke des Hülle (82) ist
4. Umlenkrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Antriebsrolle
ausgebildet ist
5. Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für
Metall, dadurch gekennzeichnet daß in der Außenfläche des Mantels (186) der Umlenkrolle auf der
einen Seite der Quermittelebene (P'-P') eine Ausnehmung ausgebildet ist, in der zur Abdeckung
einer ringkanalartigen Aussparung (192) eine dünnwandige Hülle (190) eingesetzt ist, und daß in der
Achse der Umlenkrolle ein zur Aussparung (192) verlaufender Kanal (196) angeordnet ist, der über
einen im Achslager vorgesehenen ortsfesten Ringkanal mit einer Fördervorrichtung für eine hydraulische
Flüssigkeit verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707483 DE2707483C3 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für Metall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707483 DE2707483C3 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für Metall |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2707483A1 DE2707483A1 (de) | 1978-08-24 |
DE2707483B2 DE2707483B2 (de) | 1981-04-16 |
DE2707483C3 true DE2707483C3 (de) | 1982-01-14 |
Family
ID=6001815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772707483 Expired DE2707483C3 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Umlenkrolle bei einer aus zwei endlosen Gießbändern bestehenden Stranggießkokille für Metall |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2707483C3 (de) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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JPS6035221B2 (ja) * | 1982-10-12 | 1985-08-13 | 石川島播磨重工業株式会社 | 金属帯板連続鋳造方法及びその装置 |
US6386267B1 (en) * | 1999-07-30 | 2002-05-14 | Hazelett Strip-Casting Corporation | Non-rotating, levitating, cylindrical air-pillow apparatus and method for supporting and guiding an endless flexible casting belt into the entrance of a continuous metal-casting machine |
-
1977
- 1977-02-21 DE DE19772707483 patent/DE2707483C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2707483B2 (de) | 1981-04-16 |
DE2707483A1 (de) | 1978-08-24 |
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