CH695089A5 - Giessrolle für eine Zweirollen-Giessmaschine. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft eine Giessrolle für eine Zweirollen-Giessmaschine,  insbesondere zum Giessen von Stahlband, mit einem Zylindermantel,  der auf einer stehenden Achse drehbar ist. 



   Giessmaschinen dieser Art arbeiten in der Weise, dass im Betrieb  die im Kokillenraum befindliche Schmelze durch den Giessspalt zwischen  den sich gegenläufig drehenden Giessrollen fliesst und hierbei zu  einem Metallband ausgeformt wird. 



   Die Giessmäntel erfahren dabei aufgrund der thermischen Belastung  eine konvexe Verformung, welche ein konkaves Profil des gegossenen  Bandes zur Folge hat. Daraus kann eine Qualitätsminderung des Bandes  resultieren, zumal die Abkühlung des Bandes auch eine Querschrump   fung des Bandes verursacht. Aus diesem Grund werden die Giessrollen  in kaltem Zustand konkav gestaltet, so dass bei thermischer Ausdehnung  der Giessrollen eine parallele oder leicht konvexe Form des Bandes  erzielt wird, die bei Abkühlung des Bandes eine unkritische Querschrumpfung  erlaubt und dessen Masshaltigkeit gewährleistet. 



   Es ist jedoch bei derartigen Giessrollen von Nachteil, dass sie durch  ihre konkave Formgebung nur für einen bestimmten Schmelzenzufluss  und somit des Wärmeintrags in die Giessrollen einsetzbar sind. Ändert  man die Produktionsparameter und somit auch den Schmelzenzufluss  in die Kokille, ergibt sich ein anderer Wärmeeintrag und dadurch  eine andere thermische Verformung der Giessrollen, die dazu führen  kann, dass das gegossene Band nicht mehr masshaltig ist. Dies kann  zur Folge haben, dass für verschiedene Produktionsparameter unterschiedliche  Geometrien der Giessrollen nötig werden. 



   Ein weiterer Nachteil bei konkaven Giessrollen besteht beim Anfahren  der Giessmaschine ohne Kaltstrang. Da man in diesem Fall den Giessspalt  beim Zusammenfahren der Giessrollen nicht gänzlich schliessen kann,  tritt dann Flüssigstahl nach unten aus, wodurch ein kontrolliertes  Anfahren erschwert wird. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden  und eine Giessrolle der eingangs genannten Art zu schaffen, deren  Aussenkontur ganzheitlich oder lokal mit konstruktiv einfachen sowie  leicht und feinfühlig steuerbaren Mitteln einstellbar ist. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen  dem Zylindermantel und der Achse ein oder mehrere Zwischenringe und/oder  Tragringe angeordnet sind, welche mit auf den Zylindermantel wirkenden  Andrückmitteln versehen sind. Letztere sind vorzugsweise drehfest  mit dem Zylindermantel verbunden und weisen eine an der    Innenwand  des Zylindermantels angrenzende Druckkammer auf, die über Zuführungskanäle  in der Achse und im Zwischenring mit einem fluiden Druckmedium beaufschlagbar  ist. 



   Durch Beaufschlagung der Druckkammer mit dem fluiden Druckmedium  wird auf den Zylindermantel eine radiale Druckkraft gleichmässig  ausgeübt. Dadurch wird der Zylindermantel aufgeweitet. Durch entsprechende  Positionierung des bzw. der Zwischenringe entlang der Achse sowie  durch die entsprechende Beaufschlagung der Druckkammern ist so jederzeit  möglich, das Profil des Giessmantels und somit das Profil des Bandes  während des Giessprozesses feinfühlig einzustellen. Es besteht somit  die Möglichkeit, Änderungen der Prozessgrössen ohne Produktionsunterbrechungen  zu kompensieren. Auch das Anfahren mit oder ohne Kaltstrang wird  erheblich vereinfacht, da es nunmehr möglich ist, die herkömmlich  konkave Form der Giessrolle in eine zylindrische Form zu bringen,  welche die vollständige Schliessung des Giessspaltes beim Zusammenfahren  der Giessrollen gewährleistet.

   Dadurch ist ein kontrolliertes Anfahren  möglich, weil Flüssigstahl nicht nach unten ausfliessen kann. 



   Um eine gleichmässige Beaufschlagung des Zylindermantels zu erzielen,  sieht die Erfindung vor, dass die Druckkammer ringförmig ist und  den Zwischenring vollumfänglich umfasst. 



   Zweckmässigerweise liegt der Zwischenring stirnseitig gegen die Innenwand  des Zylindermantels an und weist einen die Druckkammer bildenden  Hohlraum auf, der stirnseitig durch eine im Hohlraum gegen die Innenwand  des Zylindermantels anliegend angeordnete, flexible Dichtung begrenzt  ist. 



   Bei einer anderen Ausführung nach der Erfindung ist zwischen dem  Zwischenring und der Innenwand des Zylindermantels ein umfänglicher  Zwi   schenspalt vorhanden, der durch eine die Druckkammer begrenzende  Metalldichtung überbrückt ist. 



   Bei einer weiteren Variante der Erfindung liegt der Zwischenring  gegen die Innenwand des Zylindermantels an und weist einen die Druckkammer  bildenden Hohlraum auf, der stirnseitig von der Innenwand des Zylindermantels  begrenzt ist und von einer oder mehreren im Zylindermantel eingebauten  Aussendichtungen umschlossen ist. 



   Zweckmässigerweise ist der Zwischenring auf der stehenden Achse drehbar  positioniert und mit einer oder mehreren den Übergang zwischen den  Zuführungskanälen in der Achse und im Zwischenring abdichtenden Dichtungen  versehen. 



   Bei einer alternativen Variante der erfindungsgemässen Andrückmittel  sieht die Erfindung vor, dass diese einen an der Innenwand des Zylindermantels  fest montierten, mitdrehenden Andrückring aufweisen, welcher am Zwischenring  umfänglich anliegt und in radialer Richtung durch induktives Aufheizen  ausdehnbar ist. Durch Aufheizen des Andrückringes wird dieser mehr  oder weniger ausgedehnt, und infolgedessen wird der Zylindermantel  aufgeweitet. Auf diese Weise ist es auch hier jederzeit möglich,  das Giessrollenprofil und somit auch das Bandprofil während des Giessprozesses  einzustellen. 



   Zweckmässigerweise ist der Andrückring mit einer thermischen Isolierung  versehen. 



   Bei Giessrollen mit mehreren Zwischenringen ist es von Vorteil, wenn  diese entlang der stehenden Achse verstellbar sind. 



     Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn die Kontaktflächen zwischen  den Zwischenringen und der Innenwand des Zylindermantels auf einer  gemeinsamen Fläche liegen. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele  unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:      Fig. 1 eine erfindungsgemässe Giessrolle mit mehreren Zwischenringen,  deren Andrückmittel mit einem fluiden Druckmedium beaufschlagt sind,     Fig. 2 die Giessrolle aus Fig. 1, deren Zwischenringe mit Varianten  der Andrückmittel gemäss Fig. 1 versehen sind,     Fig. 3 eine  Variante der Giessrolle nach den Fig. 1 und 2, deren Zwischenringe  ausserhalb einer zentralen Zentrierung und Wasserzufuhr angeordnet  sind,     Fig. 4 bis 6 die Andrückmittel der Giessrollen nach den  Fig. 1 und 2, vergrössert dargestellt, und     Fig. 7 die Andrückmittel  der Giessrolle nach Fig. 3, ebenfalls vergrössert dargestellt.     Fig. 8 einen Teilschnitt bei der einen Lagerung des Zylindermantels,  bei der ebenfalls ein Andrückmittel vorhanden ist.

    



   Die Giessrolle 1 nach Fig. 1 weist einen Zylindermantel 2 mit stirnseitigen  Tragringen 3 und 4 auf, die zusammen mit dem Zylindermantel 2 auf  einer stehenden Achse 5 mit Lagern 6 drehbar sind. Im Innenraum der  Giessrolle 1 sind drei Zwischenringe 7a angeordnet, mit denen das  Aussenprofil der Giessrolle 1 einstellbar ist. Die Zwischenringe  7a sind auf der stehenden Achse 5 mit Abstandshaltern 8 positioniert,  die an den Tragringen 3 und 4 befestigt sind. 



   Die Zwischenringe 7a sind mit dem Zylindermantel 2 mitdrehbar. Die  Mitnahme erfolgt durch die Abstandshalter 8 und die Tragringe 3 und  4. 



     Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Zwischenringe 7a mit Andrückmitteln  9 mit einer Druckkammer 10 versehen. Diese ist ringförmig ausgebildet  und umfasst den Zwischenring 7a vollumfänglich. Sie ist über Zuführungskanäle  11, 12 in der Achse 5 und im Zwischenring 7a mit einem fluiden Druckmedium,  wie Hydrauliköl und dergleichen beaufschlagbar. Zum Aufbringen der  erforderlichen Andrückkräfte sind hochviskose Druckmedien verwendbar.  Der Übergang zwischen den Zuführungskanälen 11 und 12 ist mit im  Zwischenring 7a eingebauten Dichtungselementen 13 abgedichtet. Die  Zwischenringe 7a liegen stirnseitig gegen die Innenwand 14 eines  ringförmigen Ansatzes 15 des Zylindermantels 2 an und weisen eine  die Druckkammer 10 bildende Ringnut 16 auf, die stirnseitig durch  eine in der Ringnut 16 eingelegte, flexible Dichtung 17 begrenzt  ist.

   Die Zwischenringe 7a weisen ausserdem einen als Positionierungshilfe  dienenden Ansatz 18 auf, der mit den Abstandshaltern 8 zusammenwirkt.                                                          



   Die Giessrolle nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Giessrolle  nach Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass ihre Zwischenringe 7b,  7c und 7d abweichend von den Zwischenringen 7a ausgeführt sind. 



   Gemäss Fig. 5 ist beim Zwischenring 7b zwischen ihm und der Innenwand  14 des Zylindermantels 2 ein umfänglicher Zwischenspalt 19 vorhanden,  der durch eine die Druckkammer 10 begrenzende Metalldichtung 20 überbrückt  ist. Diese ist in Ringnuten 21a, 21b des Zwischenringes 7b bzw. des  Zylindermantels 2 eingelegt. Sie wird dort durch einen Ringflansch  22 festgehalten, der seitlich am Zwischenring 7b befestigt ist. Durch  die Metalldichtung 20 wird auch der Zwischenring 7b relativ zum Zylindermantel  2 positioniert, so dass der sonst beim Zwischenring 7a vorhandene  Absatz 18 entfallen kann. 



     Der Zwischenring 7c nach Fig. 6 unterscheidet sich vom Zwischenring  7a lediglich dadurch, dass bei ihm die flexible Dichtung 17 fehlt,  und dass die Druckkammer 10 stirnseitig von der Innenwand 14 des  Zylindermantels 2 begrenzt sowie von im Zylindermantel 2 eingebauten  Dichtungen 23 umschlossen ist. Bei den Zwischenringen 7a und 7c ist  die Ringnut 16 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Es  ist aber ohne weiteres im Rahmen der Erfindung möglich, die Ringnut  16 im Querschnitt halbringförmig auszubilden. Es ist auch ohne weiteres  möglich, statt einer vollumfänglichen Ringnut mehrere auf dem Umfang  verteilt angeordnete Teilringnuten vorzusehen. 



   Der Zwischenring 7d nach Fig. 7 unterscheidet sich von den Zwischenringen  7a, 7b und 7c dadurch, dass er stationär auf der stehenden Achse  ist und nicht mitdreht. An der Innenwand 14 des Zylindermantels 2  ist ein fest montierter, mitdrehender Andrückring 24 vorgesehen,  der in radialer Richtung durch induktives Aufheizen ausdehnbar ist.  Der Andrückring 24 ersetzt hier die das Druckmedium beaufschlagbare  Druckkammer 10 der Zwischenringe 7a, 7b und 7c. Dadurch wird der  Zylindermantel 2 aufgeweitet. Um diese Wirkung noch zu verstärken,  ist der Andrückring 24 mit einer Isolierung 25 versehen, die ihn  gegen den Zylindermantel 2 und den Zwischenring 7d thermisch isoliert.

    Der Andrückring 24 kann von der stehenden Achse 5 aus nicht nur induktiv,  sondern auch über die Strahlungswärme aufgeheizt werden, dann entfällt  jedoch die Isolierung zwischen dem Andrückring und dem Zwischenring.                                                           



   Die Giessrolle nach Fig. 3 unterscheidet sich von den Giessrollen  nach den Fig. 1 und 2 dadurch, dass bei ihr die Zwischenringe 7a'  nicht direkt auf der stehenden Achse 5 sitzen, sondern auf einem  koaxialen Tragzylinder 26 gelagert sind, der mittels Klemmringen  27 mittig mit dem Zylindermantel 2 drehfest verbunden ist und auf  der stehenden Achse 5 zusammen mit dem Zylindermantel 2 und den Zwischenringen  7a' drehbar ist. Auf der Achse 5 sind Lager 28 für den Tragzylinder  26 vorgese   hen. Zur Positionierung der Zwischenringe 7a' ist die  Innenwand 14 des Zylindermantels 2 mit Absätzen 29 versehen, und  die Zwischenringe 7a' sind auf Anschlag gegen die Absätze 29 eingebaut.  Dadurch bedingt, haben die Zwischenringe 7a', von der Mitte ausgehend,  unterschiedliche Durchmesser. 



   Im Unterschied dazu haben bei der Giessrolle nach Fig. 1 die Zwischenringe  7a den gleichen Durchmesser-, so dass deren Kontaktflächen mit der  Innenwand 14 des Zylindermantels 2 auf einer gemeinsamen Fläche liegen.                                                        



   Die erfindungsgemässen Giessrollen nach den Fig. 1, 2 und 3 bieten  individuelle, mehrfache Einsatz- und Positioniermöglichkeiten für  die Zwischenringe 7a, 7a', 7b, 7c und 7d zur Profileinstellung des  Zylindermantels 2 in Achsrichtung der Giessrolle. 



   Die Zwischenringe 7a, 7a', 7b, 7c und 7d erzeugen vernachlässigbare  Abstützkräfte auf der stehenden Achse der Giessrolle. Die Relativbewegung  zwischen dem sich drehenden Zylindermantel 2 und der stehenden Achse  5 erfolgt mit extrem geringen Dichtreibkräften. 



   Die erfindungsgemässe Giessrolle zeichnet sich zudem dadurch aus,  dass sie eine einfache Montage bzw. Demontage, insbesondere des Zylindermantels  2 gewährleistet. 



   Sie zeichnet sich auch durch einen geringen Bauraum aus, im Hinblick  auf andere im Inneren des Zylindermantels 2 einzubauende Elemente,  wie Vibratoren, magnetische Elemente oder dergleichen. 



   Bei der erfindungsgemässen Giessrolle wird ausserdem berücksichtigt,  dass wegen der unterschiedlichen Formsteifigkeit des Zylindermantels  2 und der Zwischenringe 7a, 7a', 7b, 7c und 7d letztere eine geringere    Deformation als der Zylindermantel 2 erfahren. Dies kann man durch  entsprechende Materialauswahl dieser Teile beeinflussen. 



   Bei der Aufweitung des Zylindermantels 2 mit Hilfe der Zwischenringe  7a, 7a', 7b, 7c und 7d wird selbstverständlich die thermische Ausdehnung  des Zylindermantels 2 mitberücksichtigt. 



   Fig. 8 zeigt noch eine vergrösserte Schnittdarstellung der endseitigen  Lagerung des Zylindermantels 2 eines Tragringes 4, welcher im Rahmen  der Erfindung ebenfalls als Zwischenring ausgebildet ist. Zu diesem  Zwecke ist bei einem jeweiligen Tragring 4 ein auf den Zylindermantel  2 wirkendes Andrückmittel 9' vorgesehen. Vorteilhaft ist dieses Andrückmittel  9' in einem Winkel, beispielsweise von annähernd 30 DEG , zur Horizontalen  gegen den Zylindermantel hin angeordnet, so dass es nicht radial,  sondern eben in dem entsprechenden Winkel auf den Mantel 2 wirkt.  Die Andrückmittel 9' weisen eine Druckkammer 10 auf, die wiederum  über Zuführungskanäle 11 mit einer Druckmittelquelle verbunden sind.                                                           



   Die Oberfläche des Zylindermantels kann durch ein Pulsieren des Druckmediums  in wenigstens einem Zwischenring oder durch einen auf mindestens  einem Zwischenring vorgesehenen Vibrator in Schwingungen versetzt  werden, so dass die Wärmeabfuhr beeinflusst bzw. erhöht werden kann.

Claims (15)

1. Giessrolle für eine Zweirollen-Giessmaschine, insbesondere zum Giessen eines Stahlbandes, mit einem Zylindermantel (2), der auf einer Achse (5) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zylindermantel (2) und der Achse (5) ein oder mehrere Zwischenringe (7a, 7a', 7b, 7c, 7d) und/oder Tragringe (4) angeordnet sind, welche mit auf den Zylindermantel (2) wirkenden Andrückmitteln (9, 9') versehen sind.

2. Giessrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel (9) eine an der Innenwand (14) des Zylindermantels (2) angrenzende Druckkammer (10) aufweisen, welche über Zuführungskanäle (11, 12) in der Achse (5) und im Zwischenring (7a, 7a', 7b bzw. 7c) mit einem fluiden Druckmedium beaufschlagbar ist, so dass eine radiale oder eine schräg auf den Zylindermantel (2) wirkende Beaufschlagung durch diese Andrückmittel (9) erfolgt.

3. Giessrolle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (10) ringförmig ist und den Zwischenring (7a, 7a', 7b bzw. 7c) vollumfänglich umfasst.

4. Giessrolle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (7a bzw. 7a') oder der Tragring (4) stirnseitig gegen die Innenwand (14) des Zylindermantels (2) anliegt und einen die Druckkammer (10) bildenden Hohlraum (16) aufweist, der stirnseitig durch eine im Hohlraum (16) gegen die Innenwand (14) des Zylindermantels (2) anliegend angeordnete, flexible Dichtung (17) begrenzt ist.

5. Giessrolle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zwischenring (7b) und der Innenwand (14) des Zylindermantels (2) ein umfänglicher Zwischenspalt (19) vorhanden ist, der durch eine die Druckkammer (10) begrenzende Metalldichtung (20) überbrückt ist.

6.

Giessrolle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (7c) gegen die Innenwand (14) des Zylindermantels (2) anliegt und einen die Druckkammer (10) bildenden Hohlraum (16) aufweist, der stirnseitig von der Innenwand (14) des Zylindermantels (2) begrenzt ist und von einer oder mehreren im Zylindermantel (2) eingebauten Aussendichtungen (23) umschlossen ist.

7. Giessrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (7a, 7b bzw. 7c) auf der stehenden Achse (5) drehbar gelagert ist und mit einem oder mehreren den Übergang zwischen den Zuführungskanälen (11, 12) in der Achse (5) und im Zwischenring (7a, 7b bzw. 7c) abdichtenden Dichtungselementen (13) versehen ist.

8.

Giessrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückmittel (9) durch einen an der Innenwand (14) des Zylindermantels (2) fest montierten, mitdrehenden Andrückring (24) gebildet sind, welcher in radialer Richtung durch induktives Aufheizen ausdehnbar ist.

9. Giessrolle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückring (24) mit einer thermischen Isolierung (25) versehen ist.

10. Giessrolle mit mehreren Zwischenringen (7a, 7a', 7b, 7c, 7d) nach einem der vorangehenden Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenringe (7a, 7a', 7b, 7c, 7d) entlang der Achse (5) verstellbar sind.

11.

Giessrolle mit mehreren Zwischenringen (7a, 7a', 7c, 7d) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktflächen der Zwischenringe (7a, 7a', 7c, 7d) mit der Innenwand (14) des Zylindermantels (2) auf einer gemeinsamen Fläche liegen.

12. Giessrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenringe (7a, 7a', 7b, 7c, 7d) drehfest mit dem Zylindermantel (2) verbunden sind.

13. Giessrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenringe (7a') ausserhalb einer zentralen Zentrierung angeordnet sind, welcher eine Zu- bzw. Abfuhr des Kühlmediums zugeordnet ist.

14.

Giessrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Tragringe (3, 4, bzw. 27) jeweils als Zwischenring ausgebildet sind.

15. Giessrolle nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Zylindermantels durch ein Pulsieren des Druckmediums in wenigstens einem Zwischenring oder durch einen auf mindestens einem Zwischenring vorgesehenen Vibrator in Schwingungen versetzbar ist, so dass die Wärmeabfuhr beeinflusst bzw. erhöht werden kann.