DE2710318A1

DE2710318A1 - Walze, insbesondere fuer stranggiessanlagen

Info

Publication number: DE2710318A1
Application number: DE19772710318
Authority: DE
Inventors: Rene Durinck
Original assignee: Fives Cail Babcock SA
Current assignee: Fives Cail Babcock SA
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1977-03-09
Publication date: 1977-09-15
Also published as: FR2343536B1; JPS52111423A; CH613642A5; BE851205A; FR2343536A1

Description

Walze, insbesondere für Stranggießanlagen

Die Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere eine Walze mit Innenkühlung für Metall-Stranggießanlagen.

Es sind bereite aus einem zylindrischen Körper bestehende Walzen für Stranggießanlagen bekannt, welcher von einem Mantel umgeben ist, wobei dieser durch Wasserzirkulation zwischen dem Körper und der Innenwand des Mantels gekühlt wird. Sie Befestigung des Mantels am Körper erfolgt dann durch eine dichte Schweißnaht an einem Ende des Maateis, während das entgegengesetzte, mit einer Sichtungsgarnitur versehene Ende sich gegenüber dem Körper der Walze frei verschieben kann.

709837/0939

Bei einer derartigen Walze reicht die Festigkeit des Körpers im Vergleich zur festigkeit des Mantels im allgemeinen nicht aus, um den Biegekräften standzuhalten, und an den Enden des Mantels leitet der Körper ein Drehmoment weiter, das die Verbindungs- und insbesondere die Dichteleinente ermüdet. Der Mantel ist ebenfalls durch die Berührung mit dem Gießprodukt thermisch stark belastet und das üblicherweise verwendete schweißbare Material besitzt nicht die mechanischen Eigenschaften zur Aufnahme der Wärmespannungen, ohne daß eine plastische Verformung erfolgt. Außerdem ist festzustellen, daß nach einer gewissen Betriebszeit eine dauernde Verformung des Mantels auftritt, was ebenfalls zur Beschädigung der gleitenden Dichtung führt. Die Walze erfordert daher große Unterhaltskosten·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen, und sucht im wesentlichen eine Walze zu schaffen, deren Mantel am Körper an seinen beiden Enden durch radiale Klemmung und axiales Blockieren festgehalten ist.

Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Walze, insbesondere eine Walze mit Innenkühlung für das Stranggießen, bestehend aus einem zylindrischen Körper, welcher mit zwei zur Aufnahme in Lagern bestimmten Zapfen versehen und mit einem zwischen zwei axialen, mit dem Körper verbundenen Anschlägen eingefügten Metallmantel umkleidet ist, und welche sich dadurch kennzeichnet, daß einerseits der aus Metall mit hoher

709837/0939

Elastizitätsgrenze hergestellte Hantel, welcher eine Dicke von etwa 1Ojfc des Durchmessers des Körpers und eine Lange von etwa 80£ der Entfernung zwischen den Lagern aufweist, an wenigstens einen Teil seiner Länge, ausgehend von jedem seiner Enden, um den Körper herum mit einer derartigen Spannung im kalten Zustand befestigt ist, daß diese zur Übertragung des Antriebsmomente der Walze durch Reibung zwischen dem Körper und dem Hantel ausreicht.und im warmen Zustand eine Bestspannung bestehen bleibt, und andererseits die axialen Anschläge mit den Endflächen des Mantels im kalten Zustand in Berührung ohne Spannung und ohne Spiel angeordnet sind, dergestalt, daß jedes Ende des Hanteis gegenüber dem zylindrischen Körper der Walze in der Einspannzone unbeweglich bleibt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht wenigstens ein axialer Anschlag aus einer um den Körper der Walze herum aufgeschraubten Mutter.

Vorteilhaft weist die Walze an jedem Ende des Hanteis ein Dichtelement auf, das im Innern eines zwischen dem Hantel und dem Körper der Walze ausgebildeten Ringraumes angeordnet ist und durch den entsprechenden axialen Anschlag in verdichtetem Zustand gehalten wird.

Gemäß einer Variante ist jede Endfläche des Hanteis mit einem Klebstoff oder einem ähnlichen Produkt überzogen, das

709837/0939

Imstande let, zwischen den Körper und dem Mantel die Abdichtung zu gewährleisten und das Antriebedrehmoment der Walze zu übertragen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Außendurchmeeaer der ringförmigen Berührungsfläche der axialen Anschläge mit dem Hantel kleiner als der Außendurchmesser des Mantels.

Ein nicht beschränkendes Aueführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Walze; und

fig. 2 eine Einzelheit dieser Walze in vergrößertem Maßet ab.

In der Zeichnung ist die aus einem mit zwei zur Aufnahme in nicht gezeigten lagern geeigneten Zapfen 2 bzw. 3"versehenen zylindrischen Körper 1 bestehende Walze veranschaulicht· Der Körper 1 ist von einem Metallmantel 4 umkleidet, welcher zwischen zwei axialen Anschlägen 5 bzw. 6 angeordnet ist, wobei jeder Anschlag beispielsweise aus einer um den Körper 1 herum aufgeschraubten Mutter besteht» die mit dem entsprechenden Gewinde versehen ist. Der Mantel 4 besitzt eine Mcke, die etwa 109C des Durchmessers des Körpers 1 beträgt, und seine

709837/0939

Länge beträgt etwa 80$ der Entfernung zwischen den Lagern. An jedem Ende des Mantels 4 ist die Abdichtung zwischen dem Körper 1 und dem Mantel durch einen Rundschnurring 7 geschaffen. Dieser Ring ist in einem zwischen dem Körper 1 und dem Mantel 4 ausgebildeten Ringraum angeordnet und wird in diesem Raum durch einen der erwähnten Anschläge in zusammengedrücktem Zustand gehalten.

Der Körper 1 ist dergestalt ausgebildet, daß er die Zirkulation eines Kühlfluids, beispielsweise Wasser, zwischen der Außenwand des Körpers 1 und der Innenwand des Mantels 4 sicherstellt. Hierzu wird das Wasser in die Walze durch den Zapfen 2 hindurch durch eine in einem axialen Kanal 9 des Körpers 1 angeordnete Leitung 8 eingeführt, welche im Inneren dieses Kanals mittels zweier Ringe 10 bzw. 11 gehalten wird. Am Ende der Leitung 8 dringt das Wasser in den Ringraum zwischen dieser Leitung und dem Kanal 9 vor dem Ring 11 ein. Durch radiale Kanäle 12 wird das Wasser in die ringförmige Kammer 13 zwischen dem Körper 1 und dem Mantel 4 am mittleren Abschnitt des Mantels geführt. Das aus der Kammer 13 austretende Wasser gelangt durch radiale Kanäle 14 in den Ringraum zwischen der Leitung 8 und dem Kanal 9 hinter dem Ring 10, von wo es aus der Walze abgezogen wird.

Ee wird nun die Befestigung des Mantels 4 erläutert, der auf den Körper 1 mit seinen beiden Enden, d.h. beiderseits der Kammer 13 aufgezogen ist.

709837/0939

j)er Mantel 4 wird mit seinen Enden am Körper 1 der Walze mit einer derartigen Spannung im kalten Zustand befestigt, daß diese zur tfbertragung des Antriebsmomentes der Walze durcii Reibung ausreicht und bei Erwärmung infolge der unterschiedlichen Ausdehnung des Mantels und der des Körpers 1 eine Restspannung bestehen bleibt. Außerdem ist der Mantel 4 axial durch die Anschläge 5 und 6 blockiert, die durch Aufschrauben mit den Endflächen des Mantels im kalten Zustand ohne Spannung und ohne Spiel in Berührung angeordnet sind. Gleichzeitig werden durch die Anschläge 5 und 6 die Dichtringe 7 auf den Boden ihres Ringraumes gedrückt·

Im warmen Zustand ruft die axiale Ausdehnung des Mantels 4, die größer als diejenige des Körpers 1 ist, einen seitlichen Druck auf die Anschläge 5 und 6 aus, und es tritt im Körper 1 eine axiale Zugspannung und im Mantel 4 eine axiale Druckspannung auf. Die Reibung am Gewinde zwischen den Anschlagmuttern 5 und 6 und dem Körper 1 einerseits und zwischen den entsprechenden Anlageflächen der Anschlagmuttern 5 und 6 und denen des Mantels 4 andererseits genügt, um die Übertragung des Antriebsmomenteβ zu gewährleisten. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist der Außendurchmesser der Berührungsringfläche der Anschlagmuttern 5 und 6 mit dem Mantel kleiner als derjenige des Mantels 4· Diese besondere Anordnung ermöglicht die örtlich begrenzte Ausdehnung der Außenfläche des Mantels 4, die mit dem Gießprodukt in Berührung steht, da die Anschläge 5 und 6 nur der mittleren Ausdehnung des Mantels 4 entgegenwirken.

709837/0939

Durch die beschriebene Befestigungsweise des Mantels am Körper 1 kann jeder Schweißvorgang vermieden und nicht oder schwer schweißbares Material verwendet werden. Der Mantel 4 kann also aus einem Metall mit hoher Elastizitätsgrenze hergestellt werden, das den thermischen und mechanischen Beanspruchungen ohne plastische Verformung gewachsen ist.

Infolge der Wahl des Materials, der Abmessungen des Mantels und der Art seiner Befestigung am Körper 1 wird eine Walze geschaffen, deren Mantel 4 und Mittelteil des Körpers 1 unter der Belastung durch das Gießprodukt Verformungen aufweisen, deren Neigungen im rechten Winkel zu den lagerstellen zusammenlaufen, die sich am Körper an den Enden des Mantels befinden. Anders ausgedrückt, jedes Ende des Mantels bleibt in seinem Einspannbereich gegenüber dem Körper 1 unbeweglich.

Bei der beschriebenen Anordnung können infolge des Fehlens jeder Relativbewegung zwischen Mantel 4 und Körper 1 Dichtungen für statische Beanspruchung verwendet werden. Gleichwohl sind wegen der Ausbildung der Anschläge 5 und in Form von Muttern die Dichtungen 7 leicht zugänglich und erforderlichenfalls leicht zu ersetzen.

Wenn auch die Erfindung unter Bezugnahme auf nur eine besondere Ausführungsform beschrieben wurde, ist sie selbstverständlich auf diese nicht beschränkt, und können im Rahmen der Erfindung Veränderungen vorgenommen werden.

709837/0939

Die Abdichtung könnte gegebenenfalls mittels eines Klebstoffes oder eines ähnlichen Produktes erfolgen, welches an den Endflächen des Mantels angewendet wird, wobei die Umkleidung so ausgebildet ist, daß sie die Übertragung des Drehmomentes übernehmen kann.

Die Anschläge könnten auch in anderer Form als der beschriebenen realisiert werden, beispielsweise als Flansche, die durch Schrauben oder Gewindestifte axial im Körper um die Zapfen herum befestigt werden. Diese Anschläge könnten alle beide oder auch nur einer von ihnen am Körper angebracht sein, während der andere dann als eine mit dem Körper verbundene Schulter ausgebildet wäre. Die Anschläge könnten auch zylindrische, zweiteilige Elemente mit einer diametralen Fugenebene und zum Einpassen in kreisförmige Nuten geeignet sein, die am Abschnitt des Körpers zwischen Zapfen und Mantel vorgesehen werden· Die Anschläge können auch einstückig sein und, ebenso wie der Körper, Einschnitte aufweisen, wobei sie in der Art eines Bajonettverschlusses in ihrer Lage gehalten werden.

Die zusammenwirkenden Anlageflächen jedes Anschlages und Mantels können anders als beschrieben, beispielsweise konisch, ausgebildet sein, wobei die konkave Fläche an der Seite des Anschlages angeordnet ist, während eich die konvexe Fläche auf der Seite des Mantels befindet, wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist.

709837/0939 - 9 -

271Q31* - sf-

AX

J)ie Zirkulation des Kühlwassers könnte auf jede andere Weise als die beschriebene erfolgen; beispielsweise könnte die ringförmige !Lämmer, wie es an sich bekannt ist, durch eine schraubenförmige Nut ersetzt sein, die am Umfang des Körpers der Walze angebracht ist. In diesem Pail könnte die Befestigung des Mantels am Körper an der ganzen Länge des Mantels oder nur an einem Abscnnitt seiner Länge, ausgehend von seinen Enden, erfolgen.

709837/0939 - 10 -

Claims

9. März 1977

Akte; PSm 23 227

Patentansprüche

f 1.) Walze, insbesondere Walze mit Innenkühlung für Stranggießanlagen, bestehend aus einem zylindrischen Körper, welcher mit zwei zur Aufnahme in Lagern geeigneten Zapfen versehen und von einem zwischen zwei axialen, mit dem Körper verbundenen Anschlägen eingefügten Metallmantel umkleidet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

709837/0939

- 11 -

einerseits der aus Metall mit hoher Elestizitatsgrenze hergestellte Mantel, welcher eine Jicke von etwa 1O^C/0 des Durchmessers des Körpers und eine Länge von etwa 80$ der Entfernung zwischen den Lagern aufweist, an wenigstens einem Teil seiner Länge, ausgehend von jedem seiner Enden, um den Körper herum mit einer derartigen Spannung im kalten Zustand befestigt ist, daß diese zur übertragung des Antriebsmomentes der Walze durch Reibung zwischen dem Körper und dem Mantel ausreicht und im warmen Zustand eine Restspannung bestehen bleibt, und andererseits die axialen Anschläge mit den Endflächen des Mantels im kalten Zustand in Berührung ohne Spannung und ohne Spiel angeordnet sind, dergestalt, daß jedes Ende des Mantels gegenüber dem zylindrischen Körper der Walze in der Einspannzone unbeweglich bleibt.
2.) Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein axialer Anschlag aus einer um den Körper der Walze herum aufgeschraubten Mutter besteht.
3.) Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie an jedem Ende des Mantels ein Dichtelement aufweist, welches im Inneren eines zwischen dem Mantel und dem Körper der Walze ausgebildeten Ringraumes angeordnet ist, wobei das Dichtelement durch den entsprechenden axialen Anschlag in verdichtetem Zustand gehalten wird.

709837/0939

- 12 -
4.) Walze nacu einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Klebstoffes oder eines ähnlichen Produktes an jeder Endfläche des Hanteis, welches imstande ist, die Abdichtung zwischen dem Körper und dem Mantel zu gewährleisten und das Antriebsmoment der Walze zu übertragen.
5.) Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Außendurchmesser der ringförmigen Berührungsfläche der axialen Anschläge mit dem Mantel kleiner als der Durchmesser des Mantels ist.

709837/0939