Aus der DE 4207042 C1 ist eine Vorrichtung zum Ankuppeln der Kühlmittelführung einer Stütz-und Transportwalze für Stranggießanlagen bekannt. Diese Vorrichtung ist über Zapfen in Lagerböcken durch Wälzlager gelagert und wird über eine axiale durch die Zapfen geführte Bohrung von einem Kühlmittel durchströmt. Jeder Lagerböck ist durch einen Deckel. verschlossen und der Deckel weist einen Kühtkanat auf, der einends an eine Kühimittel-Zu- bzw.-Ableitung angeschlossen ist und andernends im Bereich der Zapfenbohrung mündet.

Zwischen der Kanalmündung des Deckels und der Bohrung der Walze ist ein Kompensator vorgesehen. Der Kompensator ist einends mit der Walze und andernends mit einem eine durchgehende axiale Bohrung aufweisenden Rotor verbunden, der im Deckel drehgelagert und dessen Außenfläche radial von einer im Deckel angeordneten Dichtung berührend umgriffen wird. Vorzugsweise ist die Dichtung als Lippendichtung ausgebildet.

Der Kompensator hat dabei die Aufgabe der bewegungskompensierenden Trennung zwischen feststehendem und sich bewegendem Bauteil.

Bei Transportrollen in Stranggießanlagen besteht regelmäßig das Problem, dass sich die Rolle aufgrund des Wärmeeinflusses ausdehnt und aufgrund der Gewichtsbelastung durch das über die Rolle geführte Material durchgebogen wird, so dass der endseitig angeordnete Lagerzapfen aus seiner horizontal verlaufenden Ausrichtung gekippt wird.

Die Axial-und Kippbewegung des Lagerzapfens wird durch eine Kompensatoreinrichtung aufgenommen, so dass sie nicht an die ortsfeste Dichtung weitergegeben wird.

Von Nachteil bei dieser Ausführung ist jedoch, dass der innen durchströmte, wellenförmig als elastische Hülse aufgebaute Kompensator, bedingt durch die entstehende turbulente Strömung einen hohen hydraulischen Widerstand aufweist, der eine hohe Pumpleistung der Kühlmittelpumpe erfordert.

Ein weiterer Nachteil des innendruckbeaufschlagten Kompensators besteht darin, dass der Kompensator empfindlich auf Druckstöße des Kühlmittels reagiert. Druckstöße die über die Belastungsgrenze des Kompensators hinausgehen, können bei Anlagenstörungen auftreten, wobei der Kompensator über die Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt bzw. auseinander gedrückt wird, und durch plastische Formänderungen zerstört wird.

Kostenintensive Anlagenstillstände sind die Folge.

Da Kompensatoren anlagenspezifisch auf bestimmte zu erwartende Drücke ausgelegt werden, müssen innendruckbeaufschlagte, einseitig eingebundene Kompensatoren entsprechend überdimensioniert werden. Dies macht den Kompensator aufwändig und teuer.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung ist, dass die für die Abdichtung zwischen Rotor und feststehendem Anlagenteil notwendige Abdichtung als weiche Lippendichtung ausgebildet ist und durch im Kühlwasser befindliche Schmutzpartikel und die Retafivbewegung zwischen Dichtlippe und Dichtfläche stark verschleißt und dadurch in ihrer Lebensdauer eingeschränkt ist. Das Austauschen einer verschlissenen Dichtung bedeutet Anlagenstillstand mit entsprechend hohen Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dreheinführung für die Kühlmittel-Zu-und/oder-Ableitung eines Rotationselementes anzugeben, mit der die geschilderten Nachteile des innendruckbeaufschlagten Kompensators vermieden werden können.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Ausführung für die Abdichtung zwischen Rotor und feststehendem Anlagenteil anzugeben.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Dreheinführung weist eine als Kompensator ausgebildete elastische Hülse auf, die im Gegensatz zu den bekannten innendruckbeaufschlagten Kompensatoren nur von der Außenseite mit dem Kühlmedium druckbeaufschlagt wird. Daraus ergibt sich, dass der Kühlmittelfluss zwischen Zu-und Ableitungsbereich des Kühlmittels und dem Kühikanal des Rotationselementes nur noch durch den Rotor erfolgt.

Zur Realisierung des erforderlichen Bewegungsausgleiches zwischen dem Rotationselement und den feststehenden Anlagenteilen wird der Rotor vom Kompensator koaxial zur Rotor- achse umfasst und ist fluiddicht mit dem Rotor und dem Rotationselement verbunden. Die fluiddichte Verbindung erfolgt vorzugsweise über eine Schweißnaht.

Vorteilhaft weist der der Dreheinführung zugewandte Endbereich des Rotationselementes stirnseitig eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme des Kompensators auf, die vom Durchmesser und von der Bohrungstiefe so dimensioniert ist, dass der Kompensator hierin vollständig angeordnet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die Baubreite der Ankuppelvorrichtung, d. h. der über das Rotationselement hinausragende Überstand der Dreheinführung verringert und der Kompensator weitgehend geschützt angeordnet ist.

Die Verbindung des Kompensators mit dem Rotationselement erfolgt nach einer vorteilhaften Ausgestaltung über einen Flansch. Der scheibenförmig ausgebildete Flansch weist eine zentrische Bohrung auf, die größer ist als der Außendurchmesser des Rotors. Der Flansch umfasst den Rotor und das dem Rotationselement abgewandte Ende des Kompensators ist fluiddicht mit dem Flansch und das dem Rotationselement zugewandte Ende des Kompensators ist fluiddicht mit dem Rotor verbunden. Der Außendurchmesser des Flansches ist so groß, dass dieser mit der stirnseitigen Fläche des Rotationselementes ebenfalls fluiddicht verbunden werden kann. Die Abdichtung erfolgt beispielsweise über einen zusätzlichen Dichtring in der Anschlussebene. Der radiale Abstand zwischen Flanschbohrung und dem Außendurchmesser des Rotors muss dabei so groß sein, dass der über den Kompensator vorgenommene Bewegungsausgleich zwischen Walze und den feststehenden Anlagenteilen stattfinden kann.

Der Vorteil eines solchen Kompensators ist darin zu sehen, dass der Kühlmittelfluss nicht mehr durch den Kompensator selbst, sondern durch den durchströmbaren Rotor erfolgt, so dass der Kühlmitteldruck nur noch von der Außenseite auf den Kompensator einwirkt.

Vorteilhaft besitzt der Rotor eine glatte zylindrische Bohrung für den Kühlmitteistrom um eine möglichst laminare Strömung des Kühlmittels zu erreichen, was einen niedrigen hydraulischen Widerstand bedeutet. Die bislang nach dem Stand der Technik entstehenden turbulenten Strömungen innerhalb des Kompensators werden dadurch vermieden.

Vorteilhaft kann aufgrund des nunmehr sehr viel niedrigeren hydraulischen Strömungswiderstandes die Pumpleistung für den Kühlmitteiumlauf reduziert werden, so dass die Pumpen kleiner dimensioniert werden können.

Als Folge der niedrigeren Druckbeanspruchung während des Betriebes kann der Kompensator ebenfalls kleiner dimensioniert, d. h. mit kleinerer Baulänge und geringerer Wanddicke ausgeführt werden, was erhebliche Kostenvorteile mit sich bringt. Vorteilhaft weist der Kompensator nur noch zwei Wellen auf, je nach Bemessung des Kompensators können es jedoch auch mehr oder weniger Wellen sein.

Da der Kompensator nur noch von der Außenseite mit Druck beaufschlagt wird, wirken sich auch etwaig auftretende Druckstöße des Kühimediums wesentlich unkritischer auf.

Bei auftretenden Druckstößen wird der wellenförmige Kompensator jetzt nicht mehr, wie beim Stand der Technik, axial gedehnt, sondern über den wirksamen Außendruck des Kühimittels axial gestaucht.

Vorteilhaft ist der wellenförmige Kompensator so ausgestaltet, dass die einzelnen Wellen nur einen geringen Abstand besitzen, so dass der Kompensator im Extremfall nur so weit zusammengedrückt wird, bis die Wellenaußenflanken sich gegenseitig berühren.

Bei entsprechender Auslegung des Kompensators findet nur eine rein elastische Verformung statt, so dass bei Abklingen des Druckstoßes sich der Kompensator wieder auf seine Ursprungslänge ausdehnt.

Der erfindungsgemäße außendruckbeaufschlagte Kompensator besitzt damit eine wesentlich längere Lebensdauer als innendruckbeaufschlagte Kompensatoren.

Hieraus resultieren wesentliche Kostenvorteile aus weniger Anlagenstillständen und Instandsetzungskosten.

Als vorteilhafte Weiterbildung ist die neu entwickelte Vorrichtung auch für Rotationsteile einsetzbar, bei denen eine Seite beispielsweise durch den Anschluss einer Antriebseinheit nicht für einen Kühlanschluss zur Verfügung steht.

In diesem Falle wird das Duo-Prinzip angewandt, bei dem von einer Seite her sowohl die Zu- wie auch die Ableitung des ausgewählten Kühlmittels erfolgt. Dazu wird in der Bohrung des Rotationselementes ein Siphonrohr angeordnet, dessen äußerer Durchmesser geringer ist, als der Innendurchmesser der Bohrung. Dieses Siphonrohr erstreckt sich durch den Rotor und ist mit einem Anschluss für die Kühirnittel-Zu-baN-Ableitung verbunden.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Dreheinführung ein neuartiges Dichtsystem auf, welches die Nachteile der nach dem Stand der Technik verwendeten Lippendichtung vermeidet.

Durch die oben beschriebene Anordnung des Rotors mit außen angeordnetem Kompensator, bleibt die Dichtung durch ihre koaxiale Anordnung zur Walzenachse bei relativen Verschiebungen zwischen Walze und feststehenden Anlagenteilen nahezu kraftfrei.

Der im Rotorlager nach dem Stand der Technik verwendete Dichtring mit Lippendichtung zwischen rotierendem und feststehendem Anlagenteil wird erfindungsgemäß ersetzt durch ein aus mindestens zwei Dichtelementen bestehendes Dichtsystem.

Die Dichtelemente sind koaxial zur Walzenachse in einem als Rotorlager ausgebildeten, feststehenden Anlagenteil, z. B. in einem Gehäusedeckel, nebeneinander verdrehfest angeordnet und berühren eine koaxial zur Walzenachse vorgesehene Dichtfläche des Rotors. Ein Dichtelement ist vorteilhaft als elastische Lippendichtung, z. B. aus Polyurethan, ausgebildet Erfindungsgemäß ist der Lippendichtung ein weiteres Dichtelement zur Kühlmittel-Zuführung hin, vorgeschaltet. Dieses Dichtelement ist a ! s Dichtring ausgebildet und besteht vorteilhaft aus einem harten verschleißfesten Material, beispielsweise Siliciumcarbid oder ähnlichem Material. Dieser Dichtring kann jedoch auch ein Meta (fring sein, der mit einem drehrichtungsgegenläufigen Gewinde im Rotorlager angeordnet ist.

Zur leichteren Montage und Demontage sind die Dichtelemente in einer verbesserten Ausgestaltung im feststehenden Anlagenteil in einem als Buchse ausgebildeten Rotorlager angeordnet, das eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme der Dichtelemente aufweist.

Die Tiefe der zylindrischen Ausnehmung des Rotorlagers entspricht der axialen Erstreckung. der Dichtelemente, wobei die Ausnehmung an der Stirnseite des Rotorlagers mit einem De- ckei verschließbar ist und die Dichtelemente somit gegen axiales Verschieben gesichert sind.

Zur Verhinderung. von Relativbewegungen sind die Dichtelemente mit dem Rotortager beispielsweise mit über Fixierstifte ausgebildete Verdrehsicherungen verbunden.

Zur Minimierung des Verschleißes ist in vorteilhafter Weise die Dichtfläche des Rotors mit einer harten, verschleißfesten keramischen Beschichtung, z. B. Siliciumcarbid, oder einer metallischen Beschichtung, z. B. Chrom, versehen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung von mindestens zwei Dichtelementen mit u. nterschiedlicher Materiaihärte besteht darin, dass etwaige im Kühlmittel vorhandene Schmutzpartiket zunächst von dem harten verschleißfesten Dichtring zermahlen werden, so dass sie für die anschließende elastische Lippendichtung unschädlich werden.

Die Standzeit dieses Dichtsystems kann damit gegenüber üblichen Lippendichtungen signifikant verlängert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der der Kühlmittel-Zuführung zugewandte Dichtring in der Berührungsebene mit der Außenfläche des Rotors einen sich zur KühlmittelZuführung hin öffnenden, keilförmig ausgebildeten Spalt auf.

Der Vorteil dabei ist, dass über den keilförmig ausgebildeten Spalt auch größere Schmutzpartiket aufgenommen und zermahten werden können, so d. ass etwai. ge Störu. ng. en im Kühlmittelfluss aufgrund größerer Schmutzpartikei vermieden werden.

Nach einem weiteren Merkmal weist der Rotor zwischen Kompensator oder Flansch und feststehendem Gehäuseteil einen sich radial nach außen erstreckenden Kragen auf. Der Kragen dient einerseits als Anschlag des Rotors an den Kompensator oder Flansch oder an den feststehenden Anlagenteil andererseits zur Begrenzung der axialen Bewegung des Rotors.

Die Größe der zulässigen axialen Bewegung wird dabei bestimmt durch die Balgfederrate des Kompensators. Mittels eines vorgeschlagenen axial verschiebbaren Einsteitringes zwischen feststehendem Anlagenteil und dem Kragen, kann die zulässige axiale Bewegung in festen Größen verändert werden. Dadurch wird bei Vollausschlag aus dem einseitig angelenkten Kompensator ein beidseitig eingespannter, was eine vorteilhafte Begrenzung der Maximalbelastung bewirkt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figur 1, in der die Schnittzeichnung eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dreheinführung gezeigt wird.

Ein nur ausschnittweise dargestelltes Rotationselement 1 ist zentrisch von einem Kühikanal 16 durchdrungen. Stirnseitig ist das Rotationselement 1 mit einer zylindrischen Ausnehmung 14 versehen, in der ein Kompensator 2 angeordnet ist. Der Kompensator 2 umgreift einen durchströmbaren Rotor 3 und ist mit diesem an dem dem Rotationselement 1 zugewandten Ende stirnseitig fluiddicht verbunden.

Die Tiefe der zylindrischen Ausnehmung 14 des Rotationselementes 1 ist größer als die axiale Erstreckung des Kompensators 2 und der Durchmesser der zylindrischen Ausnehmung 14 ist größer als der Außendurchmesser des Kompensators 2, so dass der Kompensator 2 vollständig von der zylindrischen Ausnehmung 14 des Rotationselementes 1 aufgenommen werden kann.

In diesem Beispiel ist der Kompensator 2 als elastische Hülse mit zwei Wellen ausgelegt. Je nach Bemessung des Kompensators können es jedoch auch mehr oder weniger Wellen sein.

Ein mit einer zentrischen Bohrung 15 versehener Flansch 5 umfasst mit Abstand den Rotor 3. Das flanschseitige Ende des Kompensators 2 ist ebenfalls fluiddicht an den Flansch 5 angeschlossen. Der Flansch 5 mit dem daran angeschlossenen Kompensator 2 und Rotor 3 ist an der Stirnfläche des Rotationselementes 1 über einen Dichtring 12 fluiddicht angeschlossen, beispielsweise mit hier nicht dargestellten Schrauben.

Die durchgehende axiale Bohrung des Rotors 3 fluchtet mit der Bohrung des Kühlkanals 16, wobei der Rotor 3 an dem dem Kompensator abgewandten Ende in einem Rotorlager 8 gelagert und an eine hier nicht näher dargestellte Kühlmittel-Zu-undloder-Ableitung angeschlossen ist.

Der Abstand zwischen dem Innendurchmesser der Bohrung 15 und dem Außendurchmesser des Rotors 3 ist so bemessen, dass radiale Bewegungen des Rotors 3 zwischen dem Rotationselement 1 und dem Rotorlager 8 im feststehenden Anlagenteil 17 aufgenommen werden können.

In diesem Beispiel besitzt das feststehende Anlagenteil 17 in der dem Rotationselement 1 abgewandten Stirnseite eine zylindrische Ausnehmung 4 zur Aufnahme des Rotorlagers 8, die in der axialen Erstreckung genau so groß ist, wie die des Rotorlagers 8.

Die Abdichtung zwischen Rotor 3 und feststehendem Anlagenteil 17 erfolgt über im Rotorlager 8 und koaxial zur Rotorachse 23 nebeneinander angeordnete und die Außenfläche des Rotors 3 berührende Dichtelemente 6, 7. Zur Aufnahme der Dichtelemente 6, 7 weist das Rotorlager 8 eine zylindrische Ausnehmung 20 auf, deren Tiefe der axialen Erstreckung der Dichtelemente 6 und 7 entspricht.

Das der Kühlmittel-Zuführung abgewandte Dichtelement 6 ist als elastische Lippendichtung und das dem Kühlmittel-Zuführung zugewandte Dichtelement 7 als Keramikdichtring ausgebildet.

Das Dichtelement 7 weist in der Berührungsebene mit der Außenfläche des Rotors 3 einen sich zur Kühlmittel-Zuführung hin öffnenden keilförmigen Spalt 19 auf.

Zur Minimierung des Verschleißes, ist die mit den Dichtelementen 6,7 zusammenwirkende Außenfläche des Rotors 3 mit einer verschleißfesten Beschichtung 21 versehen.

Zur axialen Sicherung der Dichtelemente 6,7 im Rotorlager 8, kann die Ausnehmung 20 mit einem Deckel 10 verschlossen werden. Zur Durchführung des Rotors 3 durch den Deckel 10, ist dieser mit einer entsprechenden Bohrung versehen.

Zur Verhinderung von Relativbewegungen zwischen den Dichtelementen 6,7 und dem Rotodager 8 während des Betriebes, sind die Dichtelemente 6,7 mit Verdrehsicherungen 9, beispielsweise über Fixierstifte, im Rotorlager 8 gesichert.

Der Rotor 3 weist zwischen Flansch 5 und Rotorlager 8 einen Kragen 13 auf, der als Axialanschlag des Rotors 3 an den Flansch 5 dient. Das feststehende Anlagenteil 17 weist auf der dem Flansch 5 zugewandten Seite eine Bohrung 22 auf, die nach der Montage der Dreheinführung den Rotor 3 mit Spiel umgreift.

Zwischen Kragen 13 und feststehendem Anlagenteil 17 ist auf dem Rotor 3 ein axial verschiebbarer Einstellring 11 angeordnet, mit dem die zulässige axiale Bewegung des Rotors 3 zum feststehenden Anlagenteil 17 in festen Größen verändert werden kann.

In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Zu-und Ableitung des Kühlmittels von einer Seite.

Dazu weist die Dreheinführung ein Siphonrohr 18 auf, weiches im Rotor 3 koaxial zur Rotor- achse 23 angeordnet und an die nicht näher dargestellte Kühlmittel-Zu-oder-Ableitung angeschlossen ist.

Bezugszeichenliste Nu, Bezeichnung 1 Rotationselement 2 Kompensator 3 Rotor 4 zylindrische Ausnehmung (für Rotorlager 5 Flansch 6 Dichtelement (Lippendichtung) 7 Dichtelement (Dichtring) 8 Rotorlager 9 Verdrehsicherung 10 Deckel 11 Einstellring 12 Dichtring (Flansch) 13 Kragen 14 zylindrische Ausnehmung (für Kompensator) 15 Bohrung 16 Kühlkanal 17 feststehendes Anlagenteil 18 Siphonrohr 19 keilförmiger Spalt 20 zylindrische Ausnehmung (für Dichtelemente 21 Beschichtung 22 Bohrun 23 Rotorachse